Вредна ли для здоровья базальтовая вата: Вред базальтовой ваты для здоровья

Содержание

Вред базальтовой ваты для здоровья

Содержание   

Базальтовая вата и эковата представлена в виде теплоизоляционного материала, при создании которого применяются добытые горные базальтовые породы.

Сам базальт – это магма, которая застывает на поверхности земли и содержит в себе различные горные породы. В настоящее время это вид утеплителя применяется практически повсеместно.

Базальтовая вата — наиболее популярный теплоизоляционный материал

Базальтовая вата негорючая, обладает низкой теплопроводностью и высокими теплоизоляционными характеристиками. Но обратная сторона медали – это вред для здоровья человека, который может быть нанесен этим материалом.

1 Так ли вредна современная базальтовая вата?

Сейчас немалое количество людей волнует вопрос о том, способна ли нанести вред здоровью базальтовая вата? Ниже мы рассмотрим возможные опасности и вредность для здоровья такого материала, как плиты базальтовой ваты.

Актуальность этого вопроса, прежде всего, связанна с тем, что представленный утеплитель сейчас активно применяется как тепло- и звукоизоляционный материал в отраслях городского и частного строительства.

Это значит, что с материалом так или иначе контактирует немалое количество людей, потому вред от такого утеплителя может носить массовый характер.

Объективно, несмотря на большое количество заявления о вредности, плиты базальтовой ваты(плиты Rockwool Wired Mat 80, например)  вполне можно признать материалом, обладающим определенной степенью экологической безопасности.

Даже если принять во внимание многочисленные факторы риска, современная базальтовая вата намного безопасней, чем, к примеру, материал предыдущего поколения – стекловата.

Но, справедливости ради, стоит отметить, что вред данной разновидностью утеплителя может быть нанесен. Здесь основной критерий – это качество исполнения материала.

Вредность повышена у тех базальтовых утеплителей, плиты которых стоят очень дешево. Как правило, в процессе их производства технология соблюдается не очень досконально, что приводит к тому, что некачественное изделие обретает вредность. Стоит отметить, что базальтовая вата отличается такими качествами, как:

Базальтовая вата — это волокнистый материал

  • Низкая теплопроводность;
  • Негорючесть как и у утеплителя Изба;
  • Продолжительный эксплуатационный срок;
  • Высокие показатели звукоизоляции.

Наряду с этими свойствами при несоблюдении техники безопасности и использовании дешевых аналогов базальтовой ваты вред здоровью рабочих-строителей может быть нанесен.

Это связанно тем, что с данным веществом при выполнении монтажа приходится контактировать практически постоянно.

Все дело в том, то некоторые базальтовые плиты не имеют достаточной степени прочности. Это приводит к тому, что волокна из такой плиты с легкостью отделяются и попадают под спецодежду и в дыхательные пути. Последствия могут быть следующими:

  • Поражение органов дыхания;
  • Возможные онкологические осложнения;
  • Зуд на кожных покровах;
  • Раздражение слизистой глаз;
  • Вред от фенольных смол., особенно если стоит каменная теплоизоляция Изобокс

Те виды утеплительной базальтовой ваты, которые отличаются высоким качеством, практически не могут нанести вред жизни и здоровью человека.

Это связанно с высокой прочностью материала, что сводит к минимуму попадание частиц, способных нанести вред на кожу или в верхние дыхательные пути.

Базальтовая вата (3кг)

Исходя из этого, можно сделать вывод о том, что вред той базальтовой ваты, которая была произведена кустарным способом, очевиден.

Это обусловлено тем, что при ее производстве используются крайне некачественные исходные материалы и конечный утеплитель едва ли соответствует установленным нормам и стандартам качества.

Для того чтобы представленный материал не наносил вреда здоровью следует использовать только высококачественные и подвергшиеся сертификации образцы.

к меню ↑

1.1 Попадание волокон базальтового утеплителя в легкие человека

Сейчас имеется достаточно распространенное мнение о том, что волокна базальтовой ваты и прошивных матов из минеральной ваты могут нанести большой вред в том случае, когда попадают в легкие.

Как правило, это утверждение справедливо можно посчитать правдоподобным в случае проведения работ с низкокачественными аналогами материалов.

Имея очень низкий показатель прочности, волокна базальта с легкостью отделяются от общей массы. Это приводит к тому, что воздух в пределах проведения области монтажных работ насыщается взвешенными вредоносными частицами.

Строительная базальтовая вата не может причинить большое количество вреда, если будет находиться вне дома. Но, при вдыхании воздуха рядом с этим утеплителем, со временем в легких происходит накопление изрядного количества частиц базальтового волокна.

В некоторых случаях это может привести к формированию кист, которые способствуют интенсивному развитию вредоносных бактерий.

Есть вероятность того, что в кистах, спровоцированных вдыханием частиц базальта, могут возникнуть трематоды, что приведет к их малигнизированию, связанному со злокачественными новообразованиями.

Базальтовая вата ИЗБА

Многие люди, у которых диагностировали твердые опухоли в легких, непроизвольно вдыхали асбест, либо частицы минваты.

Частицы материала очень мелкие и довольно острые, они, при вдыхании, с легкостью проходят и задерживаются в тканях легких, имплантируются там и оседают в клетках.

При продолжительном вдыхании, мембраны в легких получают хронические повреждения. Это в свою очередь влечет за собой нехватку ферментов.

Из-за длинной игольчатой структуры волокон базальтовой ваты, при их попадании в дыхательные пути легким наносится раны, которые со временем рубцуются.

Рубцы могут перейти на стадию опухоли. Современные высококачественные базальтовые утеплители демонстрируют весьма неплохие эксплуатационные характеристики и, в большинстве случаев, не допускают попадания волокон в легкие и на поверхность кожи человека.

Это относится к сертифицированной и подвергшейся проверкам продукции, которая отличается высокой прочностью своей структуры.

к меню ↑

1.2 Вредоносные испарения от соединяющих элементов

Известно, что при производстве базальтовой ваты используются те типы смол, которые в своем составе имеют такие опасные химические соединения, как фенол и производные формальдегида. Эти элементы играют роль связующих между собой волокна веществ.

Такие соединение действительно представляют собой опасность для жизни и здоровья человека. Если в процессе производства базальтового утеплителя были соблюдены все необходимые условия технологического процесса и при этом применялись высококачественные элементы сырья, то материал не способен будет нанести вред.

В изготовленном теплоизоляторе производные фенолформальдегидных смол будут находиться в состоянии связанности между собой.

Базальтовая вата упаковка 3 кг

В такой консистенции они не способны нанести вред человеку или окружающей среде. Если в производстве используется низкокачественное сырье и продукция изготавливается кустарным способом, то в продажу поступает та разновидность теплоизоляционного материала, которая не будет соответствовать установленным нормам.

В ее составе могут находиться вредоносные примеси. Важно при выборе базальтовой ваты приобретать только сырье высококачественной разновидности, которое имеет соответствующие сертификаты соответствия.

к меню ↑

2 Техника безопасности и первая помощь

При монтаже базальтовой ваты(утеплителя Эковер, например) важно беспрекословно соблюдать ряд строгих правил безопасности и мер предосторожности.

Это обусловлено тем, что при попадании частиц утеплителя на слизистые оболочки или открытые участки кожи, возникает нестерпимое жжение.

Покраснения в разных местах и зуд. Дело в том, что такие микроволокна довольно трудно смыть из-за того, что они моментально забиваются в трещины и поры.

Важно помнить о том, что те микрочастицы, которые проникли в легкие, могут спровоцировать серьезные заболевания дыхательных путей. С целью избегания таких печальных для здоровья последствий нужно заранее перед выполнением работ обзавестись:

  • Профессиональными очками;
  • Респиратором;
  • Защитными перчатками;
  • Спецкостюмом.

После завершения работ, связанных с установкой или транспортировкой базальтовой ваты, одежду, которая использовалась, следует выбросить.

Базальтовое супертонкое волокно (БСТВ)

Это связанно с тем, что она будет очень насыщенна базальтовыми волокнами и пылью. В том случае, если волокно случайно попало на поверхность кожи, не рекомендуется чесаться.

Это приведет к тому, что мелкие частицы материала проникнут еще глубже в поры кожи. Если утеплитель попал на волосы головы его нужно с высокой степенью аккуратности стряхнуть над поверхностью ванны.

Воду при этом использовать нельзя. При встряхивании глаза нужно плотно сомкнуть. После работы принимается холодный душ, желательно обладающий сильным напором.

Применять какие-либо моющие средства категорически запрещено. Нельзя использовать горячую воду и мочалку. После душа нельзя обтираться полотенцем также запрещено.

Необходимо дать воде стечь и высохнуть, после чего принять душ, но уже используя при этом мыло. Если частицы вещества случайным образом попали в глаза, то их немедленно стоит промыть с помощью холодной воды, которая находится под большим напором.

Если вещество попало в легкие и в течение нескольких дней наблюдается непрекращающийся кашель, то нужно обратиться за помощью к квалифицированному врачу.

На современном строительном рынке сейчас имеется множество высококачественных материалов, которые способствуют быстрому и основательному выполнению всех видов утеплительных работ.

Главное при этом – надлежащий уровень безопасности при монтаже. Нужно внимательно относиться к выбору таких утеплителей и предпочтение отдавать только прошедшей проверку и сертифицированной продукции.

к меню ↑

2.1 Производство сертифицированной базальтовой ваты (видео)

Базальтовая вата вредна для здоровья или нет?

Задумывая строительство нового или утепление старого дома, любой домовладелец думает, прежде всего, об удобстве и безопасности своей семьи.

Главный вопрос, встающий перед ним – о безопасности строительных материалов для здоровья проживающих. Первым под обсуждение подпадают теплоизоляторы, в частности, утеплители на минеральной основе – так ли базальтовая вата вредна для здоровья? Чтобы разобраться в этом вопросе, рассмотрим технологию изготовления, состав материала, тонкости процесса укладки и поведение теплоизоляции в процессе эксплуатации.

Технологический процесс производства

Сырьем для минеральных утеплителей служат горные породы базальт и габбро, образованные при вулканической деятельности. Технология производства материала заключается в плавке дробленого камня с одновременным раздувом газовым потоком с высокой температурой. В результате образуются тончайшие и упругие нити, которые с помощью не содержащего фенол клея превращают в базальтовое волокно для производства плит или матов.

Так как в процессе производства тончайшие нити могут ломаться и попасть в дыхательные пути и на слизистые оболочки, персонал работает в защитных костюмах, перчатках, очках и респираторе.

Состав материала

Базальтовый утеплитель экологичен, так как не загрязняет природу вредными выделениями. Процент содержания камня в утеплителе – 97%. Связующее вещество базальтового утеплителя не содержит фенола, чем грешили минеральные теплоизоляторы предыдущего поколения – минвата и стекловата. Отсутствие в составе плит горючих соединений придает материалу огнестойкость – он не горит и не поддерживает горения.

Но если все так хорошо, на основании чего возник миф о том, что каменная вата (второе название утеплителя из базальтовых пород) вредна для здоровья? Все дело в зачастую невидимой глазу пыли из частиц базальтового волокна: как вещество минерального происхождения они инертны, а, значит, не выводятся организмом. Оседая в легких, попадая на слизистые оболочки или кожу, частицы базальтового волокна способны вызвать:

  1. Поражение органов дыхания.
  2. Зуд кожи.
  3. Раздражение слизистых, ̶ которые постепенно могут привести к онкологическим заболеваниям.

Тонкости процесса укладки

Материал чаще всего применяют для наружного утепления зданий в штукатурных и вентилируемых системах. Если при оштукатуривании доступ воздуха к утеплителю закрыт, то в системе «вентилируемый фасад» воздушная прослойка играет большую роль – с ее помощью происходит удаление конденсата с поверхности плит.

Когда утепляют здание значительной высоты, воздушный поток внутри вентзазора приобретает значительную скорость. Так как материал пористый, нити в нем расположены хаотично и ничем не скреплены, постепенно происходит разрушение слоя утепления.

Предотвратить выветривание утеплителя можно, используя плиты с кашированной поверхностью, или защищая его специальным материалом — супердиффузионной мембраной.

При выполнении утепления также должны соблюдаться правила техники безопасности – защита персонала спецодеждой, и индивидуальными средствами (респиратор, очки, рукавицы).

Поведение материала в процессе эксплуатации

Проживание в доме, утепленном базальтовой ватой с соблюдением технологии и рекомендаций производителя, не принесет никаких проблем: защищенный влаго- и паропроницаемыми мембранами, утеплитель не выделяет ни вредных веществ, ни пыли, способных нанести вред для здоровья.

Однако все сказанное выше, относится только к сертифицированным материалам от известных производителей. Недобросовестные изготовители некачественных подделок продают материалы, не соответствующие нормативам:

  • содержат фенол в количестве, значительно превышающем ПДК, установленное санитарными нормами;
  • с низкой прочностью, приводящей к оседанию и выветриванию утеплителя в вертикальных и наклонных конструкциях;
    выделяют большое количество пыли.

Недобросовестные строители вредят репутации базальтовой ваты: несоблюдение технологии выполнения конструкций, отсутствие в системе «вентфасад» защитных мембран, закупка вместо сертифицированного утеплителя дешевой ваты, произведенной в кустарных мастерских, приводит к разрушению утеплителя. В результате жильцы таких домов вынуждены вдыхать опасные для здоровья острые частицы каменной ваты.

Меры предосторожности

Поскольку микроскопические частицы каменной ваты, как инертный материал, невозможно вывести из организма, а спровоцировать они могут серьезные онкозаболевания, единственный способ не навредить здоровью при работе с ним – строгое соблюдение техники безопасности и работа в защитной одежде, включающей:

  • спецодежду;
  • респиратор;
  • защитные очки;
  • рукавицы.

По завершении работы по укладке, транспортировке и монтировании материалов из каменной ваты комплект защитной одежды утилизируют, так как она будет покрыта пылевидным базальтовым волокном.

Если при работе каменная вата попала на кожу или слизистые, чтобы волокна не проникли вглубь, нельзя чесаться. С волос пыль стряхивают над поверхностью воды при плотно зажмуренных глазах. Необходимо принять прохладный душ под сильным напором воды, при этом запрещено применять моющие средства, мочалки, а затем вытираться полотенцем.

После того, как тело обсохнет, повторно принять душ, уже с моющим средством. Если пыль попала в глаза – промыть их струей холодной воды под давлением. При кашле, возникшем после работы с утеплителем, и не прекратившемся в течение пары дней, требуется обращение в лечебное учреждение.

Меры предосторожности – главная защита от возможного негативного влияния на здоровье при работе с каменной ватой.

Подведение итогов

Так, в чем вредность для здоровья утеплителя «каменная вата»? Основное негативное влияние может оказать микроскопическая пыль базальтового волокна. Предотвратить ее попадание на кожу, слизистые и дыхательные пути при работе поможет защитная одежда и соблюдение правил безопасности, при эксплуатации – грамотная конструкция системы утепления, в обоих случаях – закупка качественного материала у сертифицированного производителя.

Вредна ли базальтовая вата

Утеплитель из базальтовой ваты появился на отечественном рынке не так давно, но завоевал популярность благодаря высокой степени теплоизоляции и невысокой цене.
Правда, у потребителей часто возникают вопросы относительно вреда данного материала. Попробуем ответить на этот вопрос.

Пока не найдено ни одного доказательства того, что базальтовая вата может нанести вред здоровью человека, как работающего с ней, так и того, который живет в утепленном помещении. Она намного более безопасна, чем утеплители, которые применялись ранее (например, стекловата).

Стекловата была отличным материалом с точки зрения пользователей, поскольку она не горит, обладает низкой теплопроводностью, но она существенно вредит здоровью дыхательной системы тех, кто занимается ее монтажом. Волокна базальтовой ваты отлично скреплены между собой и не отделяются так легко, поэтому работникам не стоит беспокоиться о своем здоровье.

Для скрепления волокон базальтовой ваты между собой используется специальная смола на основе фенолов и формальдегидов – высокотоксичных веществ, способных легко испаряться и становиться причиной множества заболеваний. Правда, в том случае, если технологический процесс не нарушен и производство велось согласно техническим нормам, с использованием высококачественного сырья, эти вредные вещества будут находиться в связанном состоянии и не смогут стать причиной болезней.

Естественно, что в противном случае, если базальтовая вата изготовлена народными умельцами, ни о каких технологических нормах и речи быть не может, поэтому очень важно при покупке потребовать сертификат качества у продавца. Также должна насторожить и заниженная цена изделия.

Следовательно, чтобы полностью исключить риск нанесения вреда здоровью человека при работе с базальтовой ватой, а также в процессе ее использования, нужно пользоваться только качественным продуктом, приобретенным у проверенного поставщика.

Базальтовая вата вредна для здоровья или нет?

Базальтовая вата – материал, который часто используют в качестве утеплителя. По своим теплосберегающим свойствам он является наилучшим вариантом среди строительных материалов: формирует воздушную прослойку, не отсыревает, отличается долговечностью. Но существует распространенное мнение, что базальтовая вата вредна для здоровья. Требуется узнать, так ли это в действительности.

Базальт — натуральней не придумаешь

Для производства минеральной ваты расплавляют и измельчают горную породу. Этот материал также называют каменной ватой, поскольку в действительности она произведена из камня.   Чаще всего используют базальт-магматическую породу, которая является экологически чистой и даже используется в медицине. Таким образом, основа утеплителя безвредна для человека.  

Затем для скрепления полученных волокон между собой используют смолу. От состава последней зависит, приносит ли минеральная вата вред организму. Какой тип этого вещества применять, решает производитель.

Некоторые смолы не содержат в своем составе вредных компонентов, и тогда материал является практически безвредным. Но иногда в состав добавляются фенол и формальдегид – вредные для здоровья компоненты.

Вред для здоровья микрочастиц минеральной ваты

Считается, что максимальный вред организму наносится при вдыхании волокон минерального утеплителя. Это правда: попадание микрочастиц базальта и смолы в легкие не принесет ничего хорошего. При разрезании минерального утеплителя во время строительных работ высвобождается мелкая пыль, поэтому работать следует в марлевой повязке.

Но когда утеплитель уже уложен на место, он не производит пыль сам по себе. Кроме того, в большинстве случаев материал закрывают пленкой для повышения теплоизоляционных свойств и гидроизоляции. Таким образом обеспечивается безопасность минваты.

Существует минеральный утеплитель последнего поколения, который не колется и почти не создает пыли. Причина заключается в эластичности акрила, содержащегося в его составе: связанные этим материалом волокна не обламываются и не разлетаются в виде микрочастиц. Это не единственное преимущество материала, он обладает улучшенными звукоизоляционными характеристиками также благодаря акрилу, который более эффективно поглощает звуковые волны. Таким образом, существует возможность полностью избежать появления пыли при использовании минерального утеплителя.

Формальдегидные смолы

Многие хотят знать, вредна ли минеральная вата, в составе которой содержатся формальдегидные смолы. Количество смолы в любом базальтовом утеплителе составляет 2-3%. В данной субстанции содержится совсем небольшое количество формальдегида. Таким образом, в минеральном утеплителе находится минимальное количество веществ, влияющих на здоровье.

Если же необходимо полностью исключить вред минваты, обратите внимание на производителей, которые не используют в производстве вредные вещества.

При укладке утеплителя закройте его пленкой и тщательно заклейте швы, чтобы избежать пыли. Такая минеральная вата на вредна для здоровья.

Огнеопасна ли минеральная вата

Среди самых полезных свойств минваты – ее пожароустойчивость. Поскольку этот материал является измельченным камнем, он не горит даже под воздействием открытого огня. Соответственно, он не выделяет вредных веществ под влиянием высокой температуры, в отличие от пластика и других утеплителей.

Вредна ли во время монтажа

Часто упоминают вред минеральной ваты во время монтажных работ. Если брать этот материал голыми руками, то мельчайшие острые волокна могут впиваться в кожу и вызывать раздражение. Поэтому работать с ним следует только в перчатках.

Тем не менее, если каменная вата попадет на руки без перчаток, ничего страшного не будет. Нужно только тщательно вымыть ладони прохладной водой (чтобы не расширялись поры), а затем собрать все волокна с кожи вручную. Опытные монтажники используют для удаления этих частиц малярный скотч, прикладывая его клейкой стороной к тем участкам кожи, которые соприкасались с минватой.

Во время работы с базальтовым утеплителем рекомендуется использовать марлевую повязку или хотя бы платок, чтобы прикрыть органы дыхания. Особенно это касается моментов, когда приходится резать минвату. При установке пленки для теплоизоляции вредность отсутствует, поэтому марлевую повязку можно снять.

Минеральный утеплитель с акрилом в составе не приносит вреда. Кроме того, он обладает повышенной упругостью. При установке внутри сооружений возникает “эффект пружины” и утеплитель заполняет все отведенное пространство, не оставляя щелей и зазоров. Дополнительная защита от разлетания пыли не требуется.

Правильная утилизация

Утилизация минеральной ваты – сложный процесс. Этот материал не горит, а в природе разлагается многие десятилетия. Поэтому его необходимо отдавать на переработку, особенно если это базальтовая вата, вред здоровью оказывающая и содержащая формальдегид и фенол в своем составе. Если просто выбросить ее на мусорный полигон, вредные вещества попадут в окружающую среду и вернутся к человеку, негативно воздействуя на воздух и воду.

Ursa Pure One

Минеральная вата Ursa Pureone имеет наилучшие теплоизоляционные свойства. При этом она является экологически чистой, не содержит в своем составе никаких вредных веществ. Применение фенола и формальдегида при производстве полностью исключено. Это материал последнего поколения, отличающийся от простой минваты даже внешним видом: он белого цвета, напоминает хлопок или овечью шерсть.

Вместо базальта используется кварцевый песок, чем обусловлен белый цвет материала. В качестве соединяющего компонента вместо смолы берут акрил – безопасное полимерное вещество.

Каменная вата — вред для здоровья: развенчивание 4 мифов

Многие люди уверены, что минеральная вата вредна для здоровья, но так ли это на самом деле? Раньше меня часто тревожил этот вопрос, но теперь, имея определенный опыт и знания, я сам готов на него ответить. Кроме того, я развенчаю несколько распространенных заблуждений, что наверняка поможет вам определиться — использовать минвату или отказаться от ее применения.

Каменная вата — распространенный теплоизоляционный материал в виде плит или матов

Что представляет собой материал

Чтобы разобраться вредит ли здоровью человека каменная вата, давайте разберемся что она собой представляет и из чего изготавливается. Итак, материал включает в себя следующие компоненты:

  • Волокна (основа утеплителя). Получают путем расплава горных пород. Чаще всего для этих целей используют базальт — абсолютно безопасное сырье, которое применяется даже в медицине.
    Правда, иногда вату делают из расплава доменных шлаков. Но, в последнее время в продаже встретить этот утеплитель можно очень редко;
  • Связующее. Из минеральных волокон производители формируют плиты или рулоны. Для обеспечения стабильной формы теплоизоляции, волокна склеивают при помощи смолы;
  • Пропитки. Для улучшения тех или иных качеств материала, его обрабатывают всевозможными составами.

На фото — структура каменной ваты

Таким образом, данный утеплитель имеет волокнистую структуру. Большую часть объема занимает воздух и волокна, полученные из природных материалов.

Распространенные мифы о каменной вате

В народе сильно распространены следующие мифы о вреде каменной ваты:

Распространенные мифы о вреде базальтовой ваты

Миф 1: выделяет в атмосферу вредные вещества

Как я уже говорил выше, производство данного утеплителя осуществляется с использованием смол. Поэтому многие люди уверены, что материал выделяет в окружающую среду формальдегиды, которые вредны для здоровья.

Вредные вещества в составе присутствуют — связующее, т.е. смола, включает в себя формальдегид и фенол. Эти вещества действительно могут существенно наносить вред здоровью.

Минвату можно использовать для внутреннего утепления жилья благодаря минимальному содержанию вредных веществ или полному их отсутствию

Однако, смола находится в обработанном виде, кроме того, ее количество в каменной вате не превышает 2-3 процента. Т.е. содержание формальдегида настолько невелико, что он не выделяется в атмосферу. Поэтому утеплители на основе базальтовой ваты соответствуют ГОСТ Р 52908-2008 (ЕН 13820-2003).

Некоторые же производители минваты вообще отказываются от использования химических смол. В результате материал получается абсолютно экологичным.

Каменная вата практически не вызывает раздражения на коже

Миф 2: вызывает сильное раздражение на коже и тяжелые заболевания

Нередко можно услышать, что базальтовая вата вредна для здоровья по причине острых и хрупких волокон, которые попадая на кожу вызывают раздражение и аллергию. В действительности же это утверждение тоже не соответствует действительности.

Данный миф связан с тем, что о каменной вате судят по известной всем стекловате или просто путают два этих материала. Стекловата действительно вызывает раздражение кожи, а также способна вызвать серьезные заболевания дыхательных путей.

Вред от базальтового волокна в значительной степени меньше, чем от стеклянного, так как волокна не такие хрупкие. Из своего личного опыта скажу, что даже при работе с минватой в летнее время никакого особого дискомфорта не возникает.

Работать с минватой нужно в перчатках

Попадая на кожу, базальтовая вата может вызвать покалывание, но, стоит ее стряхнуть, и все проходит. Конечно, работать с ней своими руками нужно в перчатках.

Правда, все вышесказанное касается только базальтового утеплителя. У шлаковаты волокна практически такие же хрупкие, как и у стекловаты. Но, как я уже сказал выше, для утепления жилья в последнее время шлаковату практически не применяют.

Упругие базальтовые волокна, из которых состоят плиты, практически не пылят

Миф 3: материал сильно пылит

Многие люди считают, что вред базальтовой ваты для здоровья заключается в сильном ее пылении. Пыль же способна навредить органам дыхания.

Конечно, если базальтовая вата попадет в легкие человека, хорошего в этом мало. Но, заблуждение о сильном пылении, как и предыдущий миф, связано с особенностями стекловаты. В действительности материал не может причинить вред пот следующим причинам:

  • Волокна упругие. По причине упругости базальтовой фибры, пыли от нее значительно меньше. Сам по себе утеплитель вообще не пылит;
  • Пыль образуется крупная. В процессе разрезки пыль образуется довольно крупная, в результате чего не несет угрозы здоровью;
  • Использование гидроизоляции. Инструкция по монтажу данного теплоизоляционного материала требует использования паро- гидроизоляции. Т.е. он закрывается пленкой и, соответственно, никакого вреда здоровью причинить не может, даже если бы пылил.

Утепление деревянных стен минватой позволит сохранить в жилье естественный микроклимат

В то же время благодаря волокнистой структуре утеплители из каменной ваты имеют высокую паропроницаемость. Это позволяет сохранить естественный микроклимат в жилье, если стены, к примеру, выполнены из дерева или других паропроницаемых материалов.

Миф 4: каменная вата отсыревает и в структуре заводятся вредные микроорганизмы

Согласно еще одному мифу базальтовая вата вред для здоровья может причинить косвенно, так как она сильно отсыревает. В результате в ней может появиться плесень и другие вредные микроорганизмы.

Гидрофобизирующие пропитки делают минвату влагоустойчивой

В действительности же производители выполняют обработку базальтовых плит гидрофобизирующими пропитками. В результате даже при длительном погружении утеплителя в воду уровень влагопоглощения составляет не более нескольких процентов от объема. Некоторые производители даже разрешают выполнять монтаж утеплителя без использования гидроизоляционных материалов.

Кроме того, теплоизоляционный материал зачастую обрабатывают специальными антисептическими составами, которые полностью исключают возможность появления микроорганизмов.

Минвата не горит даже под прямым воздействием огня

Как вы видите, никакого вреда для здоровья от каменной ваты нет. Во многом этот утеплитель даже более экологичен, чем полимерные аналоги. Последние, к примеру, выделяют сильные отравляющие вещества в процессе горения, а минвата, как известно, вообще не горит.

Более экологичным утеплителем, чем базальтовая вата является эковата . Данный материал выполняется на основе целлюлозных волокон, и не содержит никаких вредных химических веществ.

Приобретайте утеплитель только от известных производителей

Пвда, имейте в виду, что все вышесказанное относится к материалам от известных производителей, таких как:

  • Технониколь;
  • Роквул;
  • Изовер и пр.

Не сертифицированная каменная вата кустарного производства может быть действительно вредна для здоровья. Собственно, это касается любых строительных материалов.

При покупке утеплителя уделите внимание области его применения. Экологичность материалов для наружных работ может быть ниже аналогичных для внутренних работ.

Поэтому, цена никогда не должна быть решающим фактором при выборе утеплителя. Кроме того старайтесь приобретать материалы в крупных строительных магазинах.

Вывод

Мы рассмотрели с вами основные заблуждения относительно каменной ваты, и выяснили вредна ли она для здоровья. Дополнительно посмотрите видео в этой статье. С вопросами по данной тем вы можете обратиться ко мне в комментариях, и я с радостью вам отвечу.

отзывы врачей о каменной, каолиновой, минеральной, вредность минваты, экологичность и вред

Каменная вата – это абсолютно новый материал, который сейчас используется для утепления в различных помещениях. Основой для изготовления выступают базальтовые волокна, а точнее вата из этих волокон. Данный материал позволяет утеплить не только стены, но еще и разные виды потолков и кровли.

Области использования

В строительстве каменную вату используют как теплоизоляционный и звукоизоляционный материал. Каменная вата позволяет защитить помещения и разного рода конструкции от проникновения холода и от потери тепла. Чаще всего именно в каркасном строительстве используют этот материал. Также часто используют каменную вату для утепления дач и загородных коттеджей и отлично подходит, как утеплитель для вентилируемого фасада.

Каковы основные области применения:

  1. Используется для обработки стен внутри здания, а также снаружи. Производится обработка внутриконструкционных стен, которые выполнены из металла, бетона, камня, дерева.

    На фото-каменная вата для стен:

  2. Малые архитектурные формы типа балкона, лоджии, небольшие пристройки тоже утепляются каменной ватой.

    На фото-каменная вата для лоджий:

  3. Утепляют пол.

    На фото-каменная вата для пола:

  4. Любые перекрытия, потолки и стены.

    На фото-каменная вата для потолка:

  5. Трубопроводы, дымоходы, печи тоже утепляют каменной ватой.

    На фото-каменная вата для трубопровода:

  6. Вентилируемые фасады утепляют этим материалом.

    На фото-каменная вата для вентилируемых фасадов:

За счет того, что материал считается эффективным и безопасным, его применяют для утепления различных поверхностей. При монтаже никаких сложностей возникнуть не должно.

А вот каковы технические характеристики базальтовой ваты и где данный строительный материал можно использовать, рассказывается в данной статье.

Что собой представляет и где именно используется базальтовая фольгированная вата rockwool, очень подробно рассказывается в данной статье.

Какое отличие базальтовой ваты от минеральной существует в настоящее время, подробно рассказывается в данной статье: https://resforbuild.ru/paneli/utepliteli/bazaltovaya-ili-mineralnaya-vata-chto-luchshe.html

Каковы технические характеристики и цена каменной ваты технониколь и где конкретно в строительстве используется, можно прочесть в данной статье.

Недостатки

В основном каменная вата представлена только с хорошей стороны, имея много положительных качеств. Но, как и любой материал, этот тоже имеет и некоторые недостатки. Их не так много, но знать о них нужно. Да и к тому же не всегда эти недостатки проявляются. В основном это случается, если материал имеет плохое качество. Только недобросовестные плохие фирмы могут продавать такой материал. В итоге он начнет промокать, что приведет к потере гидрофобных свойств. Кроме этого, он начинает ломаться, а в некоторых случаях начинает выделять токсины.

На видео – вред для здоровья от каменной ваты:

О каких недостатках идет речь?

  1. Высокая стоимость материала. Если вы покупаете качественный материал, то производитель обязательно предоставит гарантию. Также производитель убедит вас, что каменная вата изготовлена из чистых пород, без добавления опасных веществ. В результате и прослужит такой материал долго. Поэтому здесь, возможно, высокая стоимость и не будет являться недостатком. За хороший материал лучше переплатить, чем потом производить замену некачественного.
  2. Пыль – появляется в небольших количествах. Например, шлаковата или стекловата колется намного лучше, чем каменная вата. Но если утеплитель немного встряхнуть, то появится совсем чуть-чуть пыли. Но даже это небольшое количество вдыхать не стоит. От этих облаков пыли может защитить респираторная маска.
  3. В местах стыков имеются швы. Небольшое количество холода проникает именно там, где швы очень плохо состыкованы. Нужно обязательно это учесть, чтобы вовремя замонтировать эти стыки монтажной пеной.

На видео- недостатки каменной ваты:

Вредна ли во время монтажа?

Многие считают, что данный материал очень вреден для здоровья. Но есть предположения, что это просто миф. Стоит сказать, что рассказы о вреде материала лежат в далеком прошлом, а точнее уходят корнями в советский союз. Именно в то время был дефицит не только одежды, но и строительных материалов. Получить что-то необходимое было крайне сложно. Поэтому даже получив его, материал оказывался совсем не того качества, которое вы бы хотели видеть.

Для производства в основном использовали стеклянную вату, другой вид ваты вообще выпускался в ограниченных количествах. Так вот именно стекловата способна достаточно сильно навредить человеку, так как она производится из отходов промышленности по производству стекла.

На видео- монтаж каменной ваты:

Получается, что структура стекловаты уникальна. Путем перемалывания и переплавления получается стекловата. Волокна стекловаты немного крепче, поэтому способны выдерживать большую нагрузку, чем, например, базальтовая вата.

Но вот нагрузка на полотно приводит к тому, что появляются мелкие трещины. Особенно это актуально при сгибании полотна. При укладке оказывается давление на материал, что приводит к трещинам. Также в воздух выделяются небольшие частички стекла, которые могут попадать в дыхательные пути. Заметить мельчайшие частички практически невозможно, а вот вред может реально наступить.

Каковы технические характеристики изовер классик плюс и где можно использовать данный утеплитель. можно прочесть в статье перейдя по ссылке.

А вот как и где можно применять утеплитель для бани с фольгой и насколько он эффективен, поможет.

Какие виды теплоизоляционных материалов для стен самые лучшие и как правильно сделать выбор, рассказывается в данной статье.

А вот какими материалами стоит делать теплоизоляцию стен изнутри и какова цена такого строительного материала, поможет понять информация из статьи.

Какие теплоизоляционные материалы для стен снаружи используются чаще всего профессиональными строителями, рассказывается здесь в статье.

Если частички попадут на кожный покров, то она начнет раздражаться. Если попадает на слизистую оболочку, то обязательно необходимо обратиться к специалисту. А вот если порошок проникнет в легкие, то тут может все дело закончиться сильными болезнями.

Так вот это все относится к стекловате. Именно поэтому уже достаточно давно данный материал не используют. Многие люди до сих пор помнят об этом странном материале. Это приводит к тому, что и каменную вату приравнивают к стекловате или же просто путаю два представленных материала. Каменная вата не способна разрушаться под действием нагрузок. А это приводит к тому, что вредность этого материала будет минимальной. Обычно при производстве добавляют формальдегиды или смолу фенола. Данные вещества предотвращают появление пыли, плотность увеличивается. В результате безопасность материала повышается.

За счет вносимых добавок может повышаться степень вредности. Некоторые исследования показывают, что фенолы могут вызывать различные побочные действия. Даже в самых малых количествах могут приводить к появлению головных болей, к рвоте и головокружению. А формальдегид и вовсе может повлиять на возникновение кожных болезней.

Также могут быть затронуты дыхательные пути. Поэтому стоит обращать внимание на содержание фенолов в составе ваты. Сейчас, конечно, количество этих компонентов минимальное. Но многие производители вообще перестали их использовать. В итоге вместо фенолов в состав входят вяжущие из битума.

Недобросовестные продавцы могут добавлять в состав компоненты, которые удешевляют стоимость материала. Некачественные компоненты – это обширное понятие. В частности это могут быть отходы металлургической промышленности. В результате вредные частицы наполняют воздушные массы.

Обязательно в процессе эксплуатации нужно придерживаться технологии укладки. Если вы решили самостоятельно утеплить свой дом, то нужно позаботиться о том, чтобы воздух хорошо циркулировал. Но лучше позаботиться о своем здоровье и при монтаже использовать маску, защищающую от выделений.

Каменная вата должна быть покрыта слоем отделочного материала, так как сама не выступает в роли декоративного покрытия. Если вы решили использовать каменную вату, то используйте только качественный и проверенный материал, наделенный сертификатом качества. Лучше поберечь свое здоровье. Только качественный материал поможет вам не навредить себе.

Минеральная вата – прощай или добро пожаловать? — № 01 (04) февраль 2013 — Тепловая энергетика — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 01 (04) февраль 2013

Даже сейчас минвата, особенно плиты и сэндвич-панели на ее основе, достаточно популярный утеплитель в России. Минвата используется для утепления труб, хозяйственных помещений или домов практически со всех сторон: для утепления стен дома снаружи и изнутри, фасадов, потолка, чердака, мансарды, лоджии, а также для звукоизоляции и шумоизоляции. Где купить минвату? Где угодно. Продажа минваты осуществляется на любом строительном рынке и на любых специализированных сайтах в интернете.

На данный момент на российском рынке можно приобрести множество изделий из минваты от различных производителей. На рынке встречаются различные типы утеплителей из минваты: фольгированная минеральная вата, акустическая минеральная вата, прошивные маты, теплоизоляционные шнуры, сэндвич-панели, плиты, цилиндры, рулоны и т. д. Утеплители из минеральной ваты производятся различных размеров и плотности. Конечно, безукоризненный утеплитель из минваты – мечта, до сих пор не воплотившаяся в осязаемую реальность. Многочисленные попытки создать высококлассный теплоизолятор для оснащения строительных конструкций пока не привели к продуктивному результату.

Однако работу инженеров и химиков, усердно трудящихся над изобретением безукоризненного теплоизоляционного материала на основе минеральной ваты, все же нельзя назвать непродуктивной. Новое поколение утеплителей существенно отличается от исторических предшественников по существенному количеству технических показателей. Кроме улучшения технических характеристик, область разработок распространялась на обеспечение удобства монтажа, повышение износоустойчивости. Успехи были, но выбирать и оценивать преимущества и негативные стороны все равно необходимо.

Желающим обустроить загородное жилье или городскую квартиру слоем утеплителя до сих пор приходится выбирать, тщательно взвешивая недостатки и убедительные достоинства каждого из материалов. Сложив в некую сумму отрицательные и положительные качества, потребитель решает, подойдет ли ему минвата. Что нужно современному покупателю от теплоизолятора? Покупателя, то есть владельца жилой или коммерческой собственности, строящегося загородного дома или небольшой дачи, интересуют такие качества материалов для теплоизоляции, как минимальная эксплуатационная теплопроводность, не изменяющаяся в зависимости от сложности условий, отсутствие термического расширения и сохранение структурных связей при воздействии влаги.

Конечно, от приличного утеплителя также требуется хорошая работа в высокотемпературном и низкотемпературном режиме, эксплуатационная долгосрочность, устойчивость к биологическому воздействию и безопасность. По многим этим пунктам минвата по‑прежнему способна выиграть у своих конкурентов.

Уникальная структура

Перед тем как подробно поговорить обо всех за и против минеральной ваты в качестве утеплителя, давайте для начала разберемся, а что представляет из себя минеральная вата.

Называемая строителями «минватой» каменная вата – теплоизоляционный материал с хаотичной волокнистой структурой. Каменную вату производят из базальтовых пород методом плавления сырья при температуре примерно 1500 градусов и последующего воздействия на расплав мощного воздушного потока в центрифуге, в результате которого образуются базальтовые волокна. В процессе производства добавляют специальные гидрофобные (водоотталкивающие) и связующие вещества. Хаотичное направление базальтовым волокнам придает маятниковый раскладчик, раскладывая на транспортер волокна будущей ваты в несколько разнонаправленных слоев. Далее материал попадает в гофрировщик, который прессует ковер из волокон. Это нужно для того, чтобы каменная вата приобрела необходимую плотность.

Затем базальтовые волокна помещают в камеру полимеризации, там при температуре около 200 градусов они затвердевают, формируя конечный продукт. На последнем этапе материал разрезают на плиты необходимого размера и упаковывают в специальную термоусадочную пленку из полиэтилена.

Свойства и генезис горных пород, применяющихся в производстве утеплителя, предопределяют основные достоинства минерального утеплителя: сопротивляемость возгоранию, устойчивость к биологическому негативу, низкую теплопроводность. Самым распространенным и востребованным в строительстве видом каменного утеплителя является базальтовая вата и маты, сделанные на ее основе. Каменная теплоизоляция может быть выполнена из шлака, диабаза, порфирита, габбро и других минералов, состоящих из кремнезема, включающих окислы магния и железа.

Ведущие производители минеральной ваты для производства используют только горные породы, т. к. использование других видов сырья не позволяет получить необходимые качество и долговечность. А ведь именно эти свойства определяют использование материала в ответственных конструкциях, срок службы которых измеряется десятилетиями. Поэтому вата, изготовленная из доменного шлака, не подходит для этих целей – при нагрузках, перепадах температуры и повышении влажности она может потерять свои свойства. Но для дачного строительства она вполне пригодна, т. к. там гораздо проще выполнить ремонт.

На данный момент на российском рынке можно купить минвату различных производителей. Из отечественных следует отметить ЗАО «Минеральная вата» как крупнейшего из них. Что касается иностранных производителей, то на отечественном рынке широко представлены компании Izomat а.s. (Словакия), Rockwool (Дания), Paroc (Финляндия) и Knauf (Германия).

Минеральная вата обладает несколькими характеристиками, которые выгодно отличают ее от других видов утеплителя. К этим характеристикам можно отнести высокую тепло- и звукоизолирующую способности, негорючесть, устойчивость к температурным деформациям. А также почти нулевую гигроскопичность и химическую и биостойкость.

Теплопроводность материала связана с теплопроводностью жесткой среды, воздухом и влажностью, которая содержится в порах. Минеральная вата с расположенными хаотически волокнами является наиболее подходящим теплоизолятором. Прочность минеральной ваты зависит от упорядоченности волокон. Чем больше расположенных вертикально волокон, тем прочнее теплоизоляция минераловаты.

На механические свойства минваты также влияет ориентация волокон. Но в другой зависимости. Чем больше вертикально ориентированных волокон содержит минеральная вата, тем выше ее прочность на сжатие. Этот факт позволяет использовать минеральную вату меньшей плотности не в ущерб прочности. По этой причине в настоящее время идет интенсивное развитие технологий производства, позволяющих получать такие плиты. Из общих характеристик стоит также отметить, что усадка минеральной ваты имеет настолько маленькое значение, что ее можно вообще не принимать во внимание. В течение всего срока службы минераловатные материалы сохраняют свои геометрические размеры и не дают усадки. Таким образом, на стыках изоляционных плит не образуются «мостики холода». Если говорить о гигроскопичности, то она у минераловатных плит, так же как и усадка, очень низкая. При нормальных условиях она составляет 0,5 процента по объему. Но часто на строительной площадке хранение и монтаж происходят при условиях высокой влажности, например во время дождей. Чтобы вата не впитывала лишнюю жидкость, ее чаще всего пропитывают гидрофобизаторами – водоотталкивающими составами. Это или специальные масла, или кремнийорганические соединения.

Теплоизоляция из минеральной ваты обладает высокой химической стойкостью. Более того, минеральная вата химически инертна и при продолжительном контакте с металлами не вызывает коррозии. Практика показала, что после очень длительных (более тридцати лет) периодов эксплуатации изделия из минеральной ваты сохраняют свои механические и теплоизоляционные свойства. Еще одним плюсом минваты является то, что, помимо замечательных теплоизоляционных характеристик, минеральная вата обладает и хорошими звукоизоляционными свойствами. В стенах, заполненных минеральной ватой, значительно снижена вероятность появления стоячих звуковых волн внутри них. А это значит, что шум с улицы внутри здания не будет слышен. Проходя через слой материала, звуковые волны затухают, и благодаря этому звуковой уровень помещения значительно снижается. В копилку достоинств минераловатных изделий можно также добавить легкость монтажа. Малый вес плит, удобные для монтажа размеры, простота обработки – все это, несомненно, повышает скорость монтажа утеплителя.

В огне не горит, в воде не тонет

Самым важным приоритетом употребления минераловаты перед прочими утеплителями является ее особая температурная стойкость. Минеральная вата не горит. «Требования противопожарной безопасности» классифицируют ее как негорючий материал (НГ). Более того, благодаря способности препятствовать распространению огня минеральная вата может использоваться в качестве огнезащиты. Теплоизоляцию, произведенную из минераловаты, можно использовать при больших температурах, так как она способна переносить температуру больше 1000 градусов. При росте температуры начинают сгорать связывающие волокна (они горят при 250 градусах), но сама структура минваты будет нетронутой и не окисляется, создавая тем самым огневой барьер, правда при условии отсутствия механических воздействий.

Другим важным качеством негорючих базальтовых утеплителей из минваты любой плотности является их высокая паропроницаемость при производстве теплоизоляции. Водяные пары, содержащиеся в воздухе (особенно бани, сауны), свободно проходят сквозь минеральную теплоизоляцию, не конденсируясь в ней. При этом базальтовый утеплитель всегда остается сухим и не теряет своих теплозащитных свойств. Отличная паропроницаемость минерального базальтового утеплителя, низкая теплопроводность способствуют поддержанию здорового микроклимата во внутренних помещениях утепляемого здания бани, сауны, спортивно-оздоровительных комплексов. Благодаря свойству пропускать испарения минвата активно применяется для обустройства домов из древесины. Ведь преимущества натуральной природной органики заключаются в способности самопроизвольно выводить бытовой пар за контур здания, а любой другой вид утеплителя способен лишить древесину одного из центральных ее достоинств.

Если же учесть простоту производства утеплителей из минеральной ваты, а также недефицитность и дешевизну сырья, то минвата превращается в незаменимый и универсальный теплоизоляционный материал, чрезвычайно востребованный в строительстве и промышленности.

Впрочем, есть у минваты и недостатки. В частности, под постоянным воздействием сырости ее теплоизоляционные свойства снижаются. Обычно гарантийный срок использования минераловатных утеплителей не больше двадцати пяти лет, бывает и меньше, а замена утеплителя так и вовсе встанет в копейку, с учетом повторных отделочных работ. Однако этот минус теряется на фоне более серьезных претензий, предъявляемых к минвате в последние годы.

Минздрав не рекомендует

Ввиду широкого распространения и удешевления утеплителей-конкурентов, таких, как силикатное волокно, вспененный пенополистирол, пенополиуретан, пенополиэтилен, пеноизол и др., а также теплоизоляции на основе растительного сырья многие строительные компании отказываются от утепления минватой своих объектов из‑за серьезного вреда, наносимого минеральной ватой экологии и здоровью людей. В самом деле, несмотря на привычность и универсальность применения, минвата, тем не менее, все больше и больше вызывает нареканий. Безусловно – теплоизоляционные свойства этого материала остаются вне всяких претензий, однако приходится признать, что минеральная вата скрывает в себе некоторую опасность.

Сама по себе минеральная вата опасности для здоровья человека не представляет – ее волокна изготавливаются из экологически чистых природных материалов. Небезопасным является вещество, использующееся при формировании «ковра», – связующее, а также мельчайшие волокна минеральной ваты. О чем речь?

Дело в том, что в производстве минеральных утеплителей применяются фенолформальдегидные связующие компоненты, выделяющие вредные летучие вещества. И фенол, и формальдегид ядовиты и относятся ко второму классу опасности (высокоопасные вещества). Формальдегид высокотоксичен, обладает аллергенным, мутагенным и канцерогенным действием, может провоцировать кожные заболевания и заболевания внутренних органов, негативно воздействует на генетический материал, репродуктивные органы, дыхательные пути, глаза и кожный покров. Фенол в виде паров или пыли раздражает слизистые и кожу, а при регулярном воздействии приводит к хроническим заболеваниям печени и почек. Оказывает сильное влияние на центральную нервную систему, может приводить к лейкозам. А между тем фенол и формальдегид могут выделяться из минеральной ваты на протяжении всего срока эксплуатации. Процентное содержание связующего в зависимости от плотности изделия из минеральной ваты составляет от 3 до 6 процентов.

По словам медиков, фенол очень быстро впитывается в даже неповрежденные участки кожи тела человека. Почти сразу же после попадания вещества в организм фенол начинает воздействовать на мозг, вызывая кратковременное возбуждение, а возможно, и паралич дыхательного центра. Даже мизерные доли этого компонента вызывают у человека кашель, головную боль, тошноту, упадок сил. Более серьезное отравление может привести к обморокам, нечувствительности роговицы, судорогам, онкологическим заболеваниям. У людей, долгое время проживающих рядом с источником фенола, могут рождаться дети с физическими и умственными недостатками.

Что касается формальдегида, то, по данным ряда экспертов, ссылающихся на проводимые исследования, некоторые образцы минваты могут выделять до 0,02 мг этого компонента на квадратный метр поверхности плиты в час. С учетом того, что в жилом помещении достаточно много других источников этого высокотоксичного вещества (древесностружечные плиты, фанера и др.), а также учитывая поступление его из уличного воздуха, предельно допустимая концентрация (0,05 мг / м³) формальдегида может быть превышена в несколько раз.

Согласно последним исследованиям, при длительной эксплуатации плит, матов, сэндвич-панелей из минваты плотностью 74 кг/м³ теплопроводность увеличивается в 2,8 раза, плотностью 156 кг/м³ – в 1,9 раза. А обдувающий ветер скоростью до 0,7 м/сек увеличивает теплопроводность минеральной ваты на 60  процентов. Соответственно, вес минваты уменьшается. Таким образом, коэффициент теплопроводности минваты зависит от срока ее эксплуатации.

Казалось бы, сделан хороший ремонт в совершенно новой квартире, которую обставили только что купленной мебелью. И вдруг жильцы начинают страдать приступами аллергии, а то и появляются признаки онкологических заболеваний. Особенно чутко и быстро на подобные изменения реагируют дети, пожилые люди и люди с ослабленным здоровьем. Некоторые не только экологи, но и медики считают, что это происходит из‑за фенола, формальдегида, которые выделяются различными видами стройматериалов. Минераловатная или асбестовая пыль вносит сюда свою негативную лепту. Увы – такая пыль измеряется в микронах и не поддается уничтожению пылесосом, при этом «щедро» оседает в легких. На органы дыхания такая пыль действует токсично, вызывая приступы аллергии.

В России вопросы к минеральной вате есть у главного санитарного врача страны Геннадия Онищенко:

– Человек переезжает в новую квартиру, у него возникают головные боли, скачет давление, он не может места себе найти. Когда мы начинаем проверять, в отделочных материалах находим много нарушений технологии – выделение тех же формальдегидов. Доходит до того, что даем предписание все содрать и заново переделать. Но это тогда, когда человек пожаловался. А большинство не жалуются, – отметил он.

К минеральной вате должны соблюдаться все требования, которые к ней предъявляются, предупредил господин Онищенко. Если нарушается элементарная технология при ее изготовлении и нарушаются регламенты при строительстве, то использование таких материалов может привести к очень серьезным последствиям для здоровья, подчеркнул главный санитарный врач России.

К сожалению, случаи подобных заболеваний становятся массовыми, как, к примеру, история «фенольных домов» Метрогородка в Москве – его жители засыпали власти возмущенными письмами о росте раковых заболеваний у жителей именно таких квартир. Что же делать обладателям квартир с таким изоляционным материалом? Конечно же, по возможности сменить его на другой – менее опасный, благо выбор сегодня достаточно велик. Если же нет такой возможности – как можно чаще проводить влажную уборку во всех помещениях, интенсивно проветривать их, а членам семьи активно укреплять здоровье, повышать иммунитет.

Производители минеральной ваты со своей стороны утверждают: фенолформальдегидное связующее, используемое в технологическом процессе, находится в минеральной вате в малом количестве и в связанном, полимеризованном состоянии, не представляющем угрозы для человека при соблюдении установленных правил монтажа. Подтверждением этого, заявляют они, служат экологические сертификаты, полученные после испытаний материалов в Роспотребнадзоре. Однако есть и другие данные. Негативное влияние канцерогенных составляющих – пыли и фенолформальдегидных смол на человеческий организм исследовалось уже давно. В результате, к примеру, Европейский Союз еще в 1997 году был вынужден опубликовать классификацию этого изоляционного материала по степени опасности. Согласно этому документу, минеральная вата рассматривалась как ирритант – раздражающее вещество и была признано потенциально опасной – в зависимости от размера волокон и содержания в ней различных щелочных оксидов либо щелочноземельных металлов. В ряде стран мира и вовсе был предпринят достаточно жесткий подход к оценке искусственных минеральных волокон. Например, Германия вовсе отказалась от их использования.

С другой стороны, Международное агентство по изучению рака (МАИР) в 2001 году подготовило доклад об оценке канцерогенности искусственных минеральных волокон, согласно которому стеклянная (из непрерывного стекловолокна), каменная и шлаковая вата отнесены к группе 3 по степени опасности. В 2009 году эти данные были подтверждены в США организацией NTP (National Toxicology Program). В то же время минеральная вата, изготовленная из огнеупорных керамических волокон и из некоторых видов прерывного стекловолокна, отнесена к группе 2B по степени опасности (для этих типов минеральной ваты существуют обоснованные данные, подтверждающие канцерогенность для животных).

Безусловно, сложно дать однозначный ответ, если человек вдруг занемог, ведь нас в повседневности окружает очень много различных факторов. Однако медики констатируют: такие пациенты появились, значит, пора придать более пристальное значение тем строительным материалам, которыми мы пользуемся.

Минвата еще послужит?

Вместе с тем, не стоит считать, что минвата совсем изжила свой век. Нередко критические выступления против минераловатных утеплителей – это последствия конкурентной борьбы за рынки сбыта или даже техническая неграмотность.

Ведущие производители теплоизоляционных материалов используют качественное сырье природного происхождения. В Западной Европе во многих странах минеральные утеплители эксплуатируются на протяжении десятков лет и, несмотря на высокие экологические требования, признаются подходящим техническим решением. Постоянный контроль над производственными процессами позволяет получать высококачественный материал, соответствующий европейским и мировым стандартам качества.

Однако и критика отчасти справедлива. Дело в том, что производство минеральной ваты освоили компании с более слабым производственным потенциалом, использующие для производства теплоизоляционных материалов недорогое подручное сырье, включая отходы металлургической промышленности, а именно шлаки. Качественные показатели этих материалов находятся на более низком уровне, а химический состав включает в себя половину таблицы Менделеева. Тем не менее этот теплоизолятор также называется минеральной ватой и применяется строительными компаниями, желающими сэкономить.

Ведущие же компании используют высококачественные резольные смолы нового поколения, которые в конечном продукте присутствуют в твердом, неплавком и нерастворимом состоянии, что существенно снижает вероятность выделения вредных веществ из минеральной ваты. Более того, в настоящее время актуальна тенденция использования альтернативных видов связующего вещества, являющихся менее опасными для человека. Такие продукты позиционируются производителями как исключительного качества и выпускаются, как правило, под собственным отдельным брендом, а вместе с тем это та же минеральная вата. Просто получившая улучшенные свойства. Думаю, именно в направлении большей безопасности минваты для здоровья людей будут продолжать двигаться ведущие производители этого продукта,и минвата еще долго будет служить человеку.

Поведение каменной ваты в легких после ингаляции через нос у крыс

Environ Health Prev Med. 2009 июл; 14 (4): 226–234.

и

Юичиро Кудо

Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония

Йошихару Айзава Департамент профилактики

Медицина и общественное здравоохранение, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония

Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония

Автор, ответственный за переписку.

Поступило 13 октября 2008 г .; Принято 16 февраля 2009 г.

Copyright © Японское общество гигиены 2009

Abstract

Для оценки безопасности минеральной ваты (волокон RW) мы исследовали биоперсистентность образца RW в легких крыс на основе изменений волокон количество и размер волокон с точки зрения длины и ширины, согласно исследованию воздействия ингаляции только через нос. Двадцать крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) подвергались воздействию волокон RW в концентрации 70 (21) волокон / м 3 и 30 (6.6) мг / м 3 , среднее арифметическое (геометрическое стандартное отклонение), непрерывно в течение 3 ч ежедневно в течение пяти дней подряд. Каждую из пяти крыс умерщвляли вскоре и через 1, 2 и 4 недели после воздействия, и их легкие подвергали озолению низкотемпературным плазмотроном. Затем количество и размеры волокон в озоленных образцах определялись с помощью фазово-контрастного микроскопа и анализатора компьютерных изображений. Количество волокон в легких через 4 недели после воздействия значительно снизилось по сравнению с исходным значением, т.е.е., вскоре после воздействия ( P <0,05). Периоды полураспада волокон RW, рассчитанные по однокамерной модели, составили 32 дня для всех волокон и 10 дней для волокон длиной более 20 мкм. Уменьшение количества волокон составило 53,6% через 4 недели после воздействия (исходная группа = 100%). Аналогичным образом, размер волокон значительно уменьшился через 4 недели после воздействия ( P <0,05), вероятно, потому, что волокна растворялись в жидкости организма, попадали в организм альвеолярными макрофагами или выводились за пределы тела при мукоцилиарном движении.В будущих исследованиях необходимо изучить долговременное сохранение волокон RW в легких.

Ключевые слова: Минеральная вата, Вдыхание только через нос, Клиренс, Биостойкость

Введение

Асбест отличается высокой термостойкостью, изоляционными характеристиками и долговечностью и использовался для изготовления строительных материалов, таких как асбестоцементные изделия, цементные плиты и т. Д. армирующий материал для синтетической смолы, такой как виниловые полы, доски и шестерни, материал для напыления для тепло- или звукоизоляции, а также теплоизоляционный материал для котельных труб, печей и т. д.Однако сообщалось, что он вызывает фиброзное заболевание легких, рак легких и злокачественную мезотелиому плевры и брюшины [1–3], и было доказано, что он обладает токсичностью во многих экспериментах in vitro и in vivo. Поэтому использование асбеста запрещено или ограничено во всем мире [4–6]. В Японии Приказ о применении Закона о промышленной безопасности и гигиене труда, Положения о промышленной безопасности и охране здоровья и Постановление о предотвращении опасностей, связанных с определенными химическими веществами, были пересмотрены в 1995 году, чтобы запретить производство, импорт, использование и продажу амозита и крокидолита. , и продукты, содержащие любой из них на уровне более 1%.Кроме того, производство, импорт, использование и продажа хризотила и продуктов, содержащих хризотил в количестве, превышающем 1%, были запрещены с октября 2004 года. В этих обстоятельствах соответствующие отрасли сталкиваются с острой необходимостью разработки более безопасного волокнистого вещества, поскольку заменитель асбеста.

На текущем рынке различные виды искусственных стекловидных волокон (MMVF) используются в качестве заменителей асбеста. Минеральная вата (RW), разновидность MMVF, производится из расплавленного мягкого шлака, такого как железный шлак, медный шлак, никелевый шлак и т. Д., и натуральный камень, такой как андезит, базальт и амфиболит. Поскольку RW отличается теплостойкостью, огнестойкостью и звукопоглощением, он в основном используется в качестве огнестойкого и жаропрочного материала, теплоизоляционного материала и звукопоглощающего материала [7]. В предыдущем исследовании экспериментов in vivo с использованием RW у крыс наблюдался фиброз легких, но не сообщалось о развитии опухолей легких [8], а β-глюкуронидаза и лактатдегидрогеназа (ЛДГ) высвобождались из макрофагов [9] и образовывались гигантские клетки. культивируемых клеток [10], хотя такие эффекты RW были слабее, чем у хризотила.На основании этих исследований Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует RW как группу 3: ограниченная или незрелая канцерогенность для животных и неклассифицируемая канцерогенность для людей [11].

Для оценки биологических эффектов MMVF, таких как RW, было проведено множество исследований экспериментов in vivo, включая краткосрочное и долгосрочное ингаляционное воздействие, инъекцию MMVF в плевру и брюшину и инъекцию в трахею. В отчетах МАИР [11] доказано, что исследования ингаляционного воздействия являются наиболее подходящим методом для оценки воздействия на здоровье населения.

В настоящем исследовании, чтобы изучить стойкость RW в легких как показатель воздействия RW на дыхательную систему, мы провели исследование краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах.

Материалы и методы

Материалы

В качестве анализируемого материала мы использовали образец RW, произведенный NC Co. Ltd., Япония, предоставленный Ассоциацией каменной ваты, Япония. Флуоресцентная рентгеновская спектроскопия показала, что образец RW химически состоит из 39% SiO 2 , 33% CaO, 14% Al 2 O 3 , 5% MgO, 1.8% Fe 2 O 3 и 0,6% S.

Изначально RW присутствует в виде комков волокон разного размера (длины и ширины). Как правило, проводятся эксперименты на животных для оценки биологических эффектов MMVF. Поскольку известно, что биологический эффект волокон варьируется в зависимости от размера, размер волокна важен для определения максимального вредного воздействия. Поэтому мы скорректировали размер РАО в соответствии с методом Кохьямы [12], то есть объемные РАО были залиты в цилиндр (диаметр 6 см, диаметр 28 мкм).3 см 2 ), и давление 160 кг / см 2 (4,5 МПа) применяли дважды, используя ручной пресс для масла (тип BRM 32, Maekawa MFG Co., Ltd., Токио). Необработанные волокна RW были измельчены в более короткие волокна с помощью этого процесса, и измельченные более короткие волокна были использованы для настоящего эксперимента по ингаляции. Размеры измельченных волокон RW, диспергированных в камере экспонирования, были измерены путем отбора проб с использованием метода фильтрации и электронной микроскопии. Их средняя геометрическая длина (геометрическое стандартное отклонение) и средняя геометрическая ширина (геометрическое стандартное отклонение) составляли 15.49 (2,02) мкм и 2,44 (1,59) мкм соответственно (рис.). Затем, чтобы упростить образование RW в системе ингаляционного воздействия только через нос, измельченные волокна RW были смешаны со стеклянными шариками (BZ-02, AS ONE Corp., Осака) в соотношении 1 (RW) к 39 ( стеклянные бусины) на развес.

Электронно-микроскопическое изображение волокна перед генерацией (× 1000)

Система ингаляционного воздействия только через нос

Материалы, приготовленные в соответствии с описанной выше процедурой, обрабатывались следующим образом: воздух подавался от воздушного компрессора к генератору материала, как сообщалось. Кудо и др.[13], со скоростью 30 л / мин, и материалы были помещены в резервуар для хранения материала генератора материалов. Материалы, смешанные со стеклянными шариками, были псевдоожижены воздухом из воздушного компрессора и отделены от стеклянных шариков. В результате материалы были выброшены в воздух. Полученные материалы отправляли в субкамеру, разбавляли фильтрованным воздухом до заданной концентрации и переносили в камеру экспонирования. Скорость вытяжного потока в камере экспонирования была установлена ​​на уровне 40 л / мин.Чтобы поддерживать концентрацию волокон RW (10000 имп / мин) в камере экспонирования, концентрацию контролировали с помощью цифрового измерителя пыли, а количество материалов, которые должны были образоваться, регулировали путем подачи обратной связи на питатель. Держатели для крыс помещали в камеру экспонирования.

Исследование воздействия

Десять крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) использовались для каждого эксперимента, и каждый эксперимент проводился дважды (всего 20 крыс). Чтобы акклиматизировать крыс к окружающей среде лаборатории, их сначала помещали в клетки на 1 неделю со свободным доступом к воде, пище и свежему фильтрованному воздуху.В камере поддерживалась температура 22 ° C и влажность 40%.

Эксперимент проводился путем непрерывного воздействия на крыс волокон RW в течение 3 часов в день в течение пяти дней подряд. Целевая концентрация волокон в воздухе была установлена ​​равной 30 мг / м 3 по массовой концентрации и 50 ± 10 волокон / см 3 по концентрации волокон. Каждый день в течение экспериментального периода крыс, закрепленных в верхних держателях для крыс основной камеры, заменяли крысами в нижних держателях для крыс, меняя положения между верхними и нижними держателями для крыс.В течение периода экспонирования концентрацию волокна в камере контролировали пять раз в день (30, 60, 90, 120 и 150 минут после начала эксперимента по экспонированию) с помощью следующих методов мониторинга волокон в воздухе в дополнение к постоянному мониторингу с помощью цифровой измеритель пыли (Shibata Corp., Токио). Для контроля концентрации волокон в воздухе в камере экспонирования только для носа отбирали пробы воздуха с использованием мембранных фильтров (Nihon Millipore KK, Токио, диаметр пор 0,8 мкм и диаметр 25 мм; именуемые «MF»), фильтры T60A20 (Tokyo Dylec Corp., Токио, диаметр 25 мм; называемые «T60A20»), и фильтры Nuclepore (Nomura Micro Science Co., Ltd., Kanagawa, диаметр пор 0,2 мкм, диаметр 25 мм; именуемые «NF»), установленные в пластиковом держателе. В течение заданного периода времени образцы волокон собирали на MF в течение 1 мин, T60A20 в течение 10 минут и NF в течение 5 минут с помощью электрического всасывающего насоса (GilAir-5: Gilian, США), и концентрацию волокон подтверждали измерением количество волокон (волокно / см 3 ) и массовая концентрация (мг / м 3 ) с использованием соответствующих фильтров.Волокна, собранные на MF с соотношением сторон (отношение длины к ширине) 3 или выше, были измерены с помощью фазово-контрастной микроскопии в соответствии с критериями измерения волокон [14]. Для измерения массовой концентрации (мг / м 3 ) вес собранных по воздуху волокон T60A20 измеряли с помощью электронных весов, сравнивая с весом до отбора пробы.

Вскоре после пятого дня воздействия пять крыс (средний вес 180 г) были умерщвлены (группа вскоре после заражения). По пять крыс также умерщвляли через 1 неделю (группа через 1 неделю), через 2 недели (группа через 2 недели) и через 4 недели (группа через 4 недели) после окончания периода воздействия.Вес тела крыс измеряли один раз в неделю, а их внешний вид и состояние периодически контролировали на предмет любых изменений во время и после периода воздействия.

Измерение волокон в легких крыс

Под анестезией пентобарбиталом (0,15 мг / кг массы тела) крыс умерщвляли кровотечением из брюшной аорты и резецировали их легкие. Резецированные легкие хранили при низкой температуре (-20 ° C). Затем ткани легких размораживали при комнатной температуре, измельчали ​​и лиофилизировали, чтобы снизить их вес до заданного уровня.Вес после лиофилизации рассматривался как вес высушенных легких. Лиофилизированные легкие около 17 мг сжигали в низкотемпературной печи (Plasma Asher LTA-102, Yanaco Corp., Киото) в течение 24 часов.

После сжигания дистиллированная вода, отфильтрованная с помощью Minisart (Sartorius KK, Tokyo), была добавлена ​​в бутыль для взвешивания, чтобы суспендировать волокна, и волокна были собраны на MF (диаметр пор 0,22 мкм) с использованием всасывающего фильтра и оставлены для хранения. сухой. Высушенный фильтр помещали на предметное стекло и обрабатывали парами ацетона с помощью Quick Fix, делая его прозрачным.На каждом образце фильтра подсчитывали не менее 200 волокон RW с помощью фазово-контрастного микроскопа (BX41, Olympus Corp., Токио). Подсчитывались волокна с соотношением сторон 3 или выше. Win Roof (программное обеспечение для анализа изображений, Mitani Corp., Токио) использовался для получения количества волокон, различая длину ( L ) как L ≤ 5 мкм, 5 мкм < L ≤ 20 мкм и L > 20 мкм. Среди подсчитанных волокон также измерялась концентрация волокон ( L, > 5 мкм и ширина <3 мкм) в соответствии с методом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (называемым «волокна ВОЗ») [11].Затем количество волокон переводили в количество волокон на вес высушенной легочной ткани. Период полураспада волокон в легких крысы был рассчитан исходя из предположения, что среднее геометрическое значение общего количества волокон, деленное на общий вес легких (волокна / мг) в легких в группе, получавшей вскоре после этого, было 100% [15].

Измерение размеров волокон

Для измерения размеров волокон (длины и ширины) в воздухе и в легких волокна в пределах измеряемого визуального диапазона и с соотношением сторон 3 или выше были измерены с помощью фазово-контрастного микроскопа. при увеличении 400 ×.На каждую крысу подсчитывали не менее 200 волокон 0,36 мкм или более.

Статистический анализ

Были рассчитаны среднее геометрическое и геометрическое стандартное отклонение общего числа волокон по длине и ширине. Более того, для измерения длины и ширины для каждой крысы использовали минимум 200 волокон, полученных в двух экспериментах, которые попали в легкие крыс. Затем рассчитывали среднее геометрическое для группы из пяти крыс. Был проведен односторонний дисперсионный анализ и множественные сравнения с помощью теста Шеффе.

Результаты

Мониторинг концентрации волокна в камере экспонирования

В таблице показана концентрация волокна в камере экспонирования в каждом эксперименте. Средние (SD) значения подсчета, полученные цифровым измерителем пыли для первого и второго экспериментов (5 дней каждый), составили 9 257 (182,4) и 10 042 (966) отсчетов / мин. Средние концентрации волокон (SD) в камере экспонирования составляли 75,1 (18,0) и 63,7 (23,3) волокон / см 3 , и аналогично средние массовые концентрации (SD) составляли 30.0 (5,7) мг / м 3 и 30,5 (7,4) мг / м 3 соответственно. На рис. 2 показано частотное распределение (гистограмма) длины и ширины волокон внутри камеры экспонирования, в котором среднее геометрическое (GSD) длины составляло 15,49 (2,02) мкм, а ширины — 2,44 (1,59) мкм.

Таблица 1

Концентрация волокна в камере экспонирования

Первый эксперимент Второй эксперимент
Цифровой измеритель пыли (кол / мин) Концентрация волокна (ф / см 3 ) Весовая концентрация (мг / м 3 ) Цифровой измеритель пыли (количество / мин) Концентрация волокна (ф / см 3 ) Весовая концентрация (мг / м 3 )
День 1 ( n = 5) 9861 (274) 81.0 (19,5) 30,0 (6,2) 9550 (134) 39,8 (14,3) 24,4 (3,6)
День 2 ( n = 5) 9237 (197) 72,8 (5,0) 27,0 (7,1) 9824 (585) 77,4 (27,4) 30,8 (4,6)
День 3 ( n = 5) 9247 (97) 81,3 ( 14,9) 33,2 (7,8) 10419 (215) 69,9 (20,1) 37,2 (5.4)
День 4 ( n = 5) 9313 (154) 65,0 (26,2) 29,2 (2,3) 9636 (1697) 63,1 (21,6) 24,4 (6,2 )
День 5 ( n = 5) 9137 (81) 86,8 (12,0) 30,4 (4,3) 10851 (458) 68,5 (20,1) 37,2 (5,0)
Среднее ( n = 25) 9257 (182,4) 75.1 (18,0) 30,0 (5,7) 10042 (966) 63,7 (23,3) 30,5 (7,4)

a Распределение длины образующихся волокон (внутри камеры). b Распределение ширины образовавшихся волокон (внутри камеры)

Скорость отложения внутрилегочных волокон

Общее количество волокон RW, вдыхаемых крысами в течение экспериментального периода, рассчитывалось по следующему уравнению:

Объем дыхания крыс был рассчитан по следующему уравнению [16]:

Поскольку средняя масса тела крыс составляла 131 г, дыхательный объем был рассчитан следующим образом:

Концентрация волокон RW в камере экспонирования, рассчитанная в соответствии с правилами в Руководство по измерению условий труда [14], было 70.6 волокон / см 3 . Поскольку крысы подвергались воздействию в течение 3 часов ежедневно в течение пяти последовательных дней, общее количество вдыхаемых волокон RW было рассчитано следующим образом:

Поскольку общее количество волокон в легких, соответствующее этому количеству, оказалось равным 7,09 × 10 5 Вскоре после воздействия волокна скорость отложения внутрилегочного волокна была рассчитана следующим образом:

Таким образом, скорость отложения внутрилегочного волокна составила 13,7%.

Изменения количества волокон в обоих легких

Таблица и рис.показывают количество волокон RW, накопленных в легких, и их пропорции, исходя из предположения, что значение вскоре после воздействия составляло 100%.

Таблица 2

Число волокон в легких и их пропорции

Группа

неделя -после группы

)

-после группы

Группа умерщвленных крыс Всего волокон Волокна короче или равны 5 мкм ( L ≤ 5 мкм) Волокна длиннее 5 мкм и короче 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) Волокна длиннее 20 мкм ( L > 20 мкм) Волокна ВОЗ
Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)%
9.43 (1,13) 100,0 2,12 (1,24) 100,0 6,08 (1,13) 100,0 1,21 (1,14) 100,0 7,09 (1,12) 100,0 7,42 (1,35) 78,7 2,04 (1,50) 96,3 4,75 (1,34) 78,2 0,54 (1,83) 73,9 5,20174

Группа через 2 недели после 7.68 (1,17) 81,5 2,12 (1,16) 100,3 5,07 (1,21) 83,4 0,42 (1,73) 34,7 5,45 (1,20) 76,9 76,9 5,05 (1,23) a, c 53,6 1,59 (1,48) 74,9 3,13 (1,24) a, c 51,5 0,22 (2,27) 9000

17,9 3,38 (1,25) а, б, в 47.7

Процент волокон в легких: закрашенный квадрат группа вскоре после операции, полосатая полоса группа через 1 неделю, квадрат из точек группа через 2 недели, открытый квадрат 4 недели -после группы. Процент, при условии, что значение группы «вскоре после» равно 100%. n = 5, L Длина волокна (мкм)

Среднее значение общего количества волокон в обоих высушенных легких имело тенденцию к снижению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Хотя скорость уменьшения количества волокон длиной 5 мкм или меньше ( L ≤ 5 мкм), волокна длиннее 5 мкм, но короче или равны 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) , и волокна ВОЗ ( L > 5 мкм и W <3 мкм) были низкими в определенный момент, количество волокон в группе через 4 недели было меньше, чем в группе, получавшей вскоре после этого (100 %). В то же время волокна длиной более 20 мкм ( L > 20) имели тенденцию к относительно быстрому уменьшению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Множественное сравнение с помощью теста Шеффе показало, что количество волокон с 5 мкм < L ≤ 20 мкм, с L > 20 мкм и волокон ВОЗ в группе через 4 недели после этого значительно уменьшилось по сравнению с вскоре после группы ( P <0,05).

Период полураспада волокон

Данные, полученные путем построения графика зависимости количества волокон в легких крысы от времени измерения в логарифмической шкале, показали линейное (т.е. экспоненциальное) уменьшение. Таким образом, период полураспада был рассчитан по однокамерной модели, как показано на рис.. Периоды полураспада, основанные на этом расчете, составили 32 дня для общего количества волокон, 86 дней для L ≤ 5 мкм, 31 день для 5 мкм < L ≤ 20 мкм, 10 дней для L > 20 мкм, и 27 дней для волокон ВОЗ. Период полураспада более длинных волокон ( L > 20 мкм), как правило, короче, чем у более коротких волокон ( L ≤ 20 мкм).

Клиренс RW волокон из легких крысы (%), рассчитанный исходя из предположения, что значение группы, полученной вскоре после операции, равно 100%

Распределение и изменение размера волокон

В таблице показаны изменения длины и ширины внутрилегочных волокон в группах вскоре после и через 1, 2 и 4 недели после, выраженное средним геометрическим, с геометрическим стандартным отклонением в скобках.

Таблица 3

Изменения длины и ширины волокон в легких

Группа вскоре после

2-138

Группа умерщвленных крыс Среднее геометрическое (GSD)
Длина (мкм) Ширина (мкм)
8,58 (1,94) 1,26 (1,43)
Группа через 1 неделю 7,53 (1,87) а 1,18 (1,39) а
группа недель после 7.35 (1,80) a 1,17 (1,37) a
Группа через 4 недели после 6,87 (1,75) a, b 1,14 (1,32) a

Средняя длина составила 8,58 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 6,87 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05). По сравнению с группой через 1 неделю после этого, он значительно снизился в группе через 4 недели ( P <0.05).

Средняя ширина составила 1,26 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 1,14 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05).

Обсуждение

Во многих предыдущих эпидемиологических, физико-химических исследованиях и исследованиях на животных было показано, что размер волокна и биоперсистентность асбеста или MMVF являются важными факторами с точки зрения их неблагоприятного воздействия на здоровье, особенно канцерогенности. Что касается вдыхаемых волокон, эти предыдущие исследования показали, что чем тоньше и длиннее волокна, тем канцерогенными они становятся.Кроме того, что касается биоперсистенции, волокна, которые остаются в тканях легких в течение длительного периода времени без разрушения или передачи, считаются более канцерогенными [15]. Говорят, что волокна длиной 20 мкм и более с длительным периодом полураспада имеют тенденцию вызывать фиброз или рак из-за их низкой деградации в живом организме [11, 15]. Биоперсистенция связана с количеством волокон, которые остаются в легких (количество удерживаемых внутрилегочных волокон). Количество удерживаемых внутрилегочных волокон — это количество волокон, которые вошли в легкие и остались, за вычетом объема, выведенного за счет самоочищающего действия легких.Он показывает количество, которое присутствует в легких в результате воздействия. Количество удерживаемой внутрилегочной клетчатки основано на балансе удержания-экскреции: если внутрилегочный удерживаемый объем слишком велик для того, чтобы экскреция могла наверстать упущенное, или если экскреция не работает должным образом, это количество увеличивается, вызывая повреждение легких [11].

Система ингаляционной экспозиции только через нос, используемая в этом эксперименте, является улучшенной версией традиционного типа, в которой субкамера была установлена ​​непосредственно перед камерой экспонирования.У этого подхода есть два преимущества. Во-первых, субкамера может контролировать концентрацию образующихся волокон RW, позволяя подавать заданную концентрацию в камеру экспонирования. Во-вторых, субкамера может отбирать волокна одинакового размера и подавать их в основную камеру экспонирования. Поскольку в субкамере осаждаются длинные и толстые волокна, которые не могут быть вдохнуты крысами, в камеру экспонирования можно подавать только вдыхаемые волокна. Этот метод также позволял постоянно генерировать волокна RW с относительно высокой концентрацией в течение определенного периода времени.Следовательно, волокна RW генерировались почти с одинаковой концентрацией, потому что они генерировались почти при целевых концентрациях волокна и изначально предполагаемых массовых концентрациях, хотя были некоторые ежедневные колебания.

Hammad et al. [17] сообщили, что скорость отложения волокон была почти в диапазоне 1-7% у крыс, вскрытых на 5-й день после воздействия волокон в течение 6 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, в то время как скорость отложения волокон в нашем исследовании вскоре после конец воздействия после воздействия в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд составил 13.7%, хотя невозможно провести прямое сравнение между двумя исследованиями. В будущих исследованиях мы планируем измерить скорость осаждения при тех же условиях, что и в предыдущем исследовании [17], чтобы результаты можно было сравнить.

Общее количество волокон и количество волокон, подсчитываемое по длине, имеет тенденцию к уменьшению со временем от вскоре после воздействия до конца четвертой недели. В предыдущих исследованиях искусственные волокна стекловидного тела всех размеров уменьшались на 30–50% в течение 30 дней после воздействия [18, 19].Волокна, которые вдыхаются и осаждаются в легких, демонстрируют различные механизмы очистки в зависимости от места выпадения осадка. Волокна, отложенные в бронхиолах, переносятся мукоцилиарными движениями в глотку и выводятся из организма [11, 14]. Предполагается, что волокна, откладывающиеся в альвеолах, выводятся либо (а) путем растворения в жидкости организма или фагоцитоза и переваривания альвеолярными макрофагами (химическая экскреция), либо (б) переносятся в дыхательные пути или лимфатическую ткань альвеолярными макрофагами и разряжаются. из организма (физическое выделение).Фагоцитируется волокно или нет, зависит от его длины. Волокна длиной 20 мкм или короче, по-видимому, фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами [11, 15], тогда как волокна длиной более 20 мкм не могут быть полностью фагоцитированы альвеолярными макрофагами. Предполагается, что эти волокна либо (а) растворяются жидкостью организма, либо (б) складываются в поперечном направлении и измельчаются для уменьшения длины, а затем фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами, либо попадают в легочные эпителиальные клетки и переносятся в лимфатическую ткань, таким образом, будучи выделяется из организма [11, 15].Считается, что эти механизмы уменьшают количество волокон. Более того, скорость уменьшения количества волокон длиной менее 20 мкм замедлилась в группах через 1 и 2 недели. Возможная причина этого явления заключается в том, что волокна длиной более 20 мкм были растворены внеклеточной жидкостью и сложены в поперечном направлении с измельчаемыми волокнами, таким образом увеличивая количество более коротких волокон (короче 20 мкм) и, как следствие, увеличивая скорость образования накопление по ряду показателей, в том числе по общему количеству волокон [11].

Период полураспада был особенно коротким (10 дней) для длинных волокон длиной 20 мкм и более. В предыдущем исследовании период полураспада составлял 111 дней для волокон ВОЗ из RW ( L > 5 мкм и W <3 мкм) и 53 дня для волокон длиной 20 мкм или более [18 ]. Период полураспада волокон длиннее 20 мкм был короче, чем у волокон других размеров в этом исследовании. Причина, по-видимому, в следующем: количество волокон длиной более 20 мкм быстро уменьшалось, что приводило к короткому периоду полураспада, поскольку они складывались в поперечном направлении и становились короче.Напротив, количество волокон размером 20 мкм или короче не уменьшалось быстро, и, таким образом, период полураспада был больше, потому что более длинные волокна складывались и становились короче, что приводило к увеличению количества волокон на 20 мкм или меньше, даже если количество из более коротких волокон был уменьшен фагоцитозом макрофагами.

Распределение волокон по размерам (длине и ширине) образовавшихся волокон значительно отличалось от распределения волокон в легких. Сообщалось, что волокна, вдыхаемые через нос крысы, обычно имеют длину менее 80 мкм и менее 1.Шириной 5 мкм [20]. Следовательно, разница, наблюдаемая в этом исследовании, может указывать на разделение по размеру из-за вдыхания крысами. После вдыхания волокон в легкие размеры волокон (как по длине, так и по ширине) имеют тенденцию к уменьшению со временем по сравнению с размерами вскоре после воздействия. В предыдущем исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 9 мкм вскоре после воздействия до примерно 8 мкм на четвертой неделе [21]. Средняя ширина также уменьшилась с примерно 0,7 мкм вскоре после экспонирования до примерно 0.6 мкм на четвертой неделе [21]. В другом исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 11 мкм вскоре после воздействия до примерно 10 мкм на четвертой неделе, а средняя ширина уменьшилась с примерно 0,8 мкм вскоре после воздействия до примерно 0,6 мкм на четвертой неделе [ 18]. Причина уменьшения средней длины и ширины, по-видимому, заключается в следующем: волокна длиной 20 мкм или короче были фагоцитированы альвеолярными макрофагами, как указывалось ранее, в то время как волокна длиной более 20 мкм были либо (а) захвачены в трахее и выведены из нее. тело путем мукоцилиарного движения или (б) растворяется жидкостью тела или складывается, укорачивается и фагоцитируется макрофагами [15].Длина, по-видимому, уменьшилась благодаря тому же механизму уменьшения количества волокон, который описан ранее. Между тем считается, что ширина уменьшилась в результате растворения жидкостью организма.

В другом сообщении говорилось, что уменьшение размера клетчатки жидкостью организма было вызвано изменением химического состава [21]. В этом исследовании изменения химического состава MMVF наблюдались в течение года, и предполагалось, что размеры волокон равномерно уменьшаются [21]. При исследовании стекловаты было показано, что оксиды щелочных и щелочноземельных металлов уменьшаются, а химические составляющие волокон растворяются неравномерно.После этого волокна складывались в поперечном направлении и фагоцитировались альвеолярными макрофагами, уменьшая длину и ширину [21].

В этом исследовании мы изучили поведение RW в легких, чтобы оценить его стойкость в легких, с помощью краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах. Строго говоря, невозможно провести прямое сравнение результатов длительного и краткосрочного наблюдения, как это было в настоящем исследовании. Основываясь на признании этого ограничения, настоящее исследование, по-видимому, предполагает безопасность волокон RW.В настоящее время мы проводим эксперимент по долговременному ингаляционному воздействию через нос, чтобы изучить патологические эффекты RW, такие как длительное сохранение RW в легких, канцерогенность и легочный фиброз, и планируем дополнительно оценить безопасность RW, принимая во внимание также результаты настоящего исследования.

Выражение признательности

Мы хотели бы выразить нашу глубочайшую благодарность доктору Хидеки Эндзэ, Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, за поддержку, руководство и корректуру рукописи.Мы также хотели бы поблагодарить г-жу Юмико Сугиура, г-жу Ёко Иноуэ, г-жу Юми Комацу, г-жу Мичио Кояма и г-жу Аску Ямамото, факультет профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, и г-на Сичиро. Миядзаве и г-же Норико Немото, Центр электронной микроскопии, за их дотошные советы и поддержку.

Список литературы

1. Долл Р. Смертность от рака легких у рабочих, работающих с асбестом. Br J Ind Med. 1993; 50: 485–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

2. Отдел планирования, Бюро качества воздуха, Министерство окружающей среды ред.Все об асбесте и цеолите. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии, 1987: 1–476.

3. Моринага К., Кохьяма Н. Здравоохранение рабочих, работающих с асбестом. Токио: Фонд содействия гигиене труда; 1993. стр. 141–66.

4. Берри Г. Смертность рабочих, аттестованных по медиальным панелям пневмокониоза, как больных асбестозом. Br J Ind Med. 1981; 38: 130–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 5. Гормли И.П., Болтон Р.Э., Браун Г.М. и др. Некоторые наблюдения по цитотоксичности in vitro хризотила, полученного методом влажного диспергирования.Перспектива здоровья окружающей среды. 1983; 51: 35–9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

6. Коши К., Сакабе Х. Влияние асбестовой пыли на культивируемые макрофаги. Ind Health. 1972; 10: 16–23.

7. Отдел планирования Бюро качества воздуха Министерства окружающей среды изд. Все о заменителях асбеста. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии 1989: 106–9.

8. МакКоннелл Е.Е., Экстен С., Хестерберг Т.В. и др. Исследования ингаляционной токсикологии двух стекловолоконных материалов и амозитного асбеста на сирийском золотом хомяке.Часть II. Результаты хронического воздействия. Вдыхать токсикол. 1999; 11: 785–835. [PubMed] 9. Дэвис Р. Влияние минеральных волокон на макрофаги. IARC Sci Publ. 1980; 30: 419–25. [PubMed] 10. Браун Р.К., Чемберлен М., Скидмор Дж. В.. Эффекты искусственных минеральных волокон in vitro. Ann Occup Hyg. 1979; 22: 175–9. [PubMed] 11. Искусственные жилые волокна. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека, том. 81. Лион: МАИР; 2002. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 12. Кохьяма Н., Танака И., Томита М. и др. Подготовка и характеристика стандартных образцов волокнистых минералов для биологических экспериментов.Ind Health. 1997; 35: 415–32. [PubMed] 13. Кудо Ю., Шибата К., Мики Т. и др. Поведение нового типа минеральной ваты (HT-ваты) в легких после воздействия через нос у крыс. Environ Health Prev Med. 2005; 10: 239–48. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

14. Управление по улучшению окружающей среды, Департамент промышленной безопасности и здоровья, Министерство труда, ред. Минеральная пыль. Руководство по измерению рабочей среды I, Токио: Японская ассоциация по измерению рабочей среды, 2000: 167–80.

15.Хестерберг Т.В., Харт Г.А. Синтетические стекловидные волокна: обзор токсикологических исследований и их влияние на классификацию опасности. Crit Rev Toxicol. 2001; 31: 1–53. [PubMed]

16. Танака И. Отложение и удаление частиц в органах дыхания у мелких животных. J Aerosol Res. 1988. 3: 16–23. (на японском).

17. Хаммад Ю., Дием Дж., Крейгхед Дж. И др. Отложение вдыхаемых искусственных минеральных волокон в легких крыс. Ann Occup Hyg. 1982; 26: 179–87. [PubMed] 18. Хестерберг Т.В., Чейз Дж., Акстен С. и др.Биоперсистенция синтетических волокон стекловидного тела и амозитного асбеста в легких крыс после вдыхания. Toxicol Appl Pharmacol. 1998. 151: 262–75. [PubMed] 19. Массельман Р.П., Мюллер В.К., Истес В. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и волокон крокидолита в легких крыс после кратковременного воздействия. Перспектива здоровья окружающей среды. 1994; 102 (добавление 5): 139–43. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

20. МакКоннелл Е.Е., Камструп О., Массельман Р.П. и др. Хроническое ингаляционное исследование разделенных по размеру изоляционных волокон из каменной и шлаковой ваты на крысах Fischer 344 / N.Вдыхать токсикол. 1994; 6: 571–614.

21. Хестерберг Т.В., Мюллер В.С., Массельман Р.П. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и крокидолитового асбеста в легких крыс после вдыхания. Fundam Appl Toxicol. 1996; 29: 267–79. [PubMed]

Поведение каменной ваты в легких после воздействия через нос у крыс

Environ Health Prev Med. 2009 июл; 14 (4): 226–234.

и

Юичиро Кудо

Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония

Йошихару Айзава Департамент профилактики

Медицина и общественное здравоохранение, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония

Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония

Автор, ответственный за переписку.

Поступило 13 октября 2008 г .; Принято 16 февраля 2009 г.

Copyright © Японское общество гигиены 2009

Abstract

Для оценки безопасности минеральной ваты (волокон RW) мы исследовали биоперсистентность образца RW в легких крыс на основе изменений волокон количество и размер волокон с точки зрения длины и ширины, согласно исследованию воздействия ингаляции только через нос. Двадцать крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) подвергались воздействию волокон RW в концентрации 70 (21) волокон / м 3 и 30 (6.6) мг / м 3 , среднее арифметическое (геометрическое стандартное отклонение), непрерывно в течение 3 ч ежедневно в течение пяти дней подряд. Каждую из пяти крыс умерщвляли вскоре и через 1, 2 и 4 недели после воздействия, и их легкие подвергали озолению низкотемпературным плазмотроном. Затем количество и размеры волокон в озоленных образцах определялись с помощью фазово-контрастного микроскопа и анализатора компьютерных изображений. Количество волокон в легких через 4 недели после воздействия значительно снизилось по сравнению с исходным значением, т.е.е., вскоре после воздействия ( P <0,05). Периоды полураспада волокон RW, рассчитанные по однокамерной модели, составили 32 дня для всех волокон и 10 дней для волокон длиной более 20 мкм. Уменьшение количества волокон составило 53,6% через 4 недели после воздействия (исходная группа = 100%). Аналогичным образом, размер волокон значительно уменьшился через 4 недели после воздействия ( P <0,05), вероятно, потому, что волокна растворялись в жидкости организма, попадали в организм альвеолярными макрофагами или выводились за пределы тела при мукоцилиарном движении.В будущих исследованиях необходимо изучить долговременное сохранение волокон RW в легких.

Ключевые слова: Минеральная вата, Вдыхание только через нос, Клиренс, Биостойкость

Введение

Асбест отличается высокой термостойкостью, изоляционными характеристиками и долговечностью и использовался для изготовления строительных материалов, таких как асбестоцементные изделия, цементные плиты и т. Д. армирующий материал для синтетической смолы, такой как виниловые полы, доски и шестерни, материал для напыления для тепло- или звукоизоляции, а также теплоизоляционный материал для котельных труб, печей и т. д.Однако сообщалось, что он вызывает фиброзное заболевание легких, рак легких и злокачественную мезотелиому плевры и брюшины [1–3], и было доказано, что он обладает токсичностью во многих экспериментах in vitro и in vivo. Поэтому использование асбеста запрещено или ограничено во всем мире [4–6]. В Японии Приказ о применении Закона о промышленной безопасности и гигиене труда, Положения о промышленной безопасности и охране здоровья и Постановление о предотвращении опасностей, связанных с определенными химическими веществами, были пересмотрены в 1995 году, чтобы запретить производство, импорт, использование и продажу амозита и крокидолита. , и продукты, содержащие любой из них на уровне более 1%.Кроме того, производство, импорт, использование и продажа хризотила и продуктов, содержащих хризотил в количестве, превышающем 1%, были запрещены с октября 2004 года. В этих обстоятельствах соответствующие отрасли сталкиваются с острой необходимостью разработки более безопасного волокнистого вещества, поскольку заменитель асбеста.

На текущем рынке различные виды искусственных стекловидных волокон (MMVF) используются в качестве заменителей асбеста. Минеральная вата (RW), разновидность MMVF, производится из расплавленного мягкого шлака, такого как железный шлак, медный шлак, никелевый шлак и т. Д., и натуральный камень, такой как андезит, базальт и амфиболит. Поскольку RW отличается теплостойкостью, огнестойкостью и звукопоглощением, он в основном используется в качестве огнестойкого и жаропрочного материала, теплоизоляционного материала и звукопоглощающего материала [7]. В предыдущем исследовании экспериментов in vivo с использованием RW у крыс наблюдался фиброз легких, но не сообщалось о развитии опухолей легких [8], а β-глюкуронидаза и лактатдегидрогеназа (ЛДГ) высвобождались из макрофагов [9] и образовывались гигантские клетки. культивируемых клеток [10], хотя такие эффекты RW были слабее, чем у хризотила.На основании этих исследований Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует RW как группу 3: ограниченная или незрелая канцерогенность для животных и неклассифицируемая канцерогенность для людей [11].

Для оценки биологических эффектов MMVF, таких как RW, было проведено множество исследований экспериментов in vivo, включая краткосрочное и долгосрочное ингаляционное воздействие, инъекцию MMVF в плевру и брюшину и инъекцию в трахею. В отчетах МАИР [11] доказано, что исследования ингаляционного воздействия являются наиболее подходящим методом для оценки воздействия на здоровье населения.

В настоящем исследовании, чтобы изучить стойкость RW в легких как показатель воздействия RW на дыхательную систему, мы провели исследование краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах.

Материалы и методы

Материалы

В качестве анализируемого материала мы использовали образец RW, произведенный NC Co. Ltd., Япония, предоставленный Ассоциацией каменной ваты, Япония. Флуоресцентная рентгеновская спектроскопия показала, что образец RW химически состоит из 39% SiO 2 , 33% CaO, 14% Al 2 O 3 , 5% MgO, 1.8% Fe 2 O 3 и 0,6% S.

Изначально RW присутствует в виде комков волокон разного размера (длины и ширины). Как правило, проводятся эксперименты на животных для оценки биологических эффектов MMVF. Поскольку известно, что биологический эффект волокон варьируется в зависимости от размера, размер волокна важен для определения максимального вредного воздействия. Поэтому мы скорректировали размер РАО в соответствии с методом Кохьямы [12], то есть объемные РАО были залиты в цилиндр (диаметр 6 см, диаметр 28 мкм).3 см 2 ), и давление 160 кг / см 2 (4,5 МПа) применяли дважды, используя ручной пресс для масла (тип BRM 32, Maekawa MFG Co., Ltd., Токио). Необработанные волокна RW были измельчены в более короткие волокна с помощью этого процесса, и измельченные более короткие волокна были использованы для настоящего эксперимента по ингаляции. Размеры измельченных волокон RW, диспергированных в камере экспонирования, были измерены путем отбора проб с использованием метода фильтрации и электронной микроскопии. Их средняя геометрическая длина (геометрическое стандартное отклонение) и средняя геометрическая ширина (геометрическое стандартное отклонение) составляли 15.49 (2,02) мкм и 2,44 (1,59) мкм соответственно (рис.). Затем, чтобы упростить образование RW в системе ингаляционного воздействия только через нос, измельченные волокна RW были смешаны со стеклянными шариками (BZ-02, AS ONE Corp., Осака) в соотношении 1 (RW) к 39 ( стеклянные бусины) на развес.

Электронно-микроскопическое изображение волокна перед генерацией (× 1000)

Система ингаляционного воздействия только через нос

Материалы, приготовленные в соответствии с описанной выше процедурой, обрабатывались следующим образом: воздух подавался от воздушного компрессора к генератору материала, как сообщалось. Кудо и др.[13], со скоростью 30 л / мин, и материалы были помещены в резервуар для хранения материала генератора материалов. Материалы, смешанные со стеклянными шариками, были псевдоожижены воздухом из воздушного компрессора и отделены от стеклянных шариков. В результате материалы были выброшены в воздух. Полученные материалы отправляли в субкамеру, разбавляли фильтрованным воздухом до заданной концентрации и переносили в камеру экспонирования. Скорость вытяжного потока в камере экспонирования была установлена ​​на уровне 40 л / мин.Чтобы поддерживать концентрацию волокон RW (10000 имп / мин) в камере экспонирования, концентрацию контролировали с помощью цифрового измерителя пыли, а количество материалов, которые должны были образоваться, регулировали путем подачи обратной связи на питатель. Держатели для крыс помещали в камеру экспонирования.

Исследование воздействия

Десять крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) использовались для каждого эксперимента, и каждый эксперимент проводился дважды (всего 20 крыс). Чтобы акклиматизировать крыс к окружающей среде лаборатории, их сначала помещали в клетки на 1 неделю со свободным доступом к воде, пище и свежему фильтрованному воздуху.В камере поддерживалась температура 22 ° C и влажность 40%.

Эксперимент проводился путем непрерывного воздействия на крыс волокон RW в течение 3 часов в день в течение пяти дней подряд. Целевая концентрация волокон в воздухе была установлена ​​равной 30 мг / м 3 по массовой концентрации и 50 ± 10 волокон / см 3 по концентрации волокон. Каждый день в течение экспериментального периода крыс, закрепленных в верхних держателях для крыс основной камеры, заменяли крысами в нижних держателях для крыс, меняя положения между верхними и нижними держателями для крыс.В течение периода экспонирования концентрацию волокна в камере контролировали пять раз в день (30, 60, 90, 120 и 150 минут после начала эксперимента по экспонированию) с помощью следующих методов мониторинга волокон в воздухе в дополнение к постоянному мониторингу с помощью цифровой измеритель пыли (Shibata Corp., Токио). Для контроля концентрации волокон в воздухе в камере экспонирования только для носа отбирали пробы воздуха с использованием мембранных фильтров (Nihon Millipore KK, Токио, диаметр пор 0,8 мкм и диаметр 25 мм; именуемые «MF»), фильтры T60A20 (Tokyo Dylec Corp., Токио, диаметр 25 мм; называемые «T60A20»), и фильтры Nuclepore (Nomura Micro Science Co., Ltd., Kanagawa, диаметр пор 0,2 мкм, диаметр 25 мм; именуемые «NF»), установленные в пластиковом держателе. В течение заданного периода времени образцы волокон собирали на MF в течение 1 мин, T60A20 в течение 10 минут и NF в течение 5 минут с помощью электрического всасывающего насоса (GilAir-5: Gilian, США), и концентрацию волокон подтверждали измерением количество волокон (волокно / см 3 ) и массовая концентрация (мг / м 3 ) с использованием соответствующих фильтров.Волокна, собранные на MF с соотношением сторон (отношение длины к ширине) 3 или выше, были измерены с помощью фазово-контрастной микроскопии в соответствии с критериями измерения волокон [14]. Для измерения массовой концентрации (мг / м 3 ) вес собранных по воздуху волокон T60A20 измеряли с помощью электронных весов, сравнивая с весом до отбора пробы.

Вскоре после пятого дня воздействия пять крыс (средний вес 180 г) были умерщвлены (группа вскоре после заражения). По пять крыс также умерщвляли через 1 неделю (группа через 1 неделю), через 2 недели (группа через 2 недели) и через 4 недели (группа через 4 недели) после окончания периода воздействия.Вес тела крыс измеряли один раз в неделю, а их внешний вид и состояние периодически контролировали на предмет любых изменений во время и после периода воздействия.

Измерение волокон в легких крыс

Под анестезией пентобарбиталом (0,15 мг / кг массы тела) крыс умерщвляли кровотечением из брюшной аорты и резецировали их легкие. Резецированные легкие хранили при низкой температуре (-20 ° C). Затем ткани легких размораживали при комнатной температуре, измельчали ​​и лиофилизировали, чтобы снизить их вес до заданного уровня.Вес после лиофилизации рассматривался как вес высушенных легких. Лиофилизированные легкие около 17 мг сжигали в низкотемпературной печи (Plasma Asher LTA-102, Yanaco Corp., Киото) в течение 24 часов.

После сжигания дистиллированная вода, отфильтрованная с помощью Minisart (Sartorius KK, Tokyo), была добавлена ​​в бутыль для взвешивания, чтобы суспендировать волокна, и волокна были собраны на MF (диаметр пор 0,22 мкм) с использованием всасывающего фильтра и оставлены для хранения. сухой. Высушенный фильтр помещали на предметное стекло и обрабатывали парами ацетона с помощью Quick Fix, делая его прозрачным.На каждом образце фильтра подсчитывали не менее 200 волокон RW с помощью фазово-контрастного микроскопа (BX41, Olympus Corp., Токио). Подсчитывались волокна с соотношением сторон 3 или выше. Win Roof (программное обеспечение для анализа изображений, Mitani Corp., Токио) использовался для получения количества волокон, различая длину ( L ) как L ≤ 5 мкм, 5 мкм < L ≤ 20 мкм и L > 20 мкм. Среди подсчитанных волокон также измерялась концентрация волокон ( L, > 5 мкм и ширина <3 мкм) в соответствии с методом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (называемым «волокна ВОЗ») [11].Затем количество волокон переводили в количество волокон на вес высушенной легочной ткани. Период полураспада волокон в легких крысы был рассчитан исходя из предположения, что среднее геометрическое значение общего количества волокон, деленное на общий вес легких (волокна / мг) в легких в группе, получавшей вскоре после этого, было 100% [15].

Измерение размеров волокон

Для измерения размеров волокон (длины и ширины) в воздухе и в легких волокна в пределах измеряемого визуального диапазона и с соотношением сторон 3 или выше были измерены с помощью фазово-контрастного микроскопа. при увеличении 400 ×.На каждую крысу подсчитывали не менее 200 волокон 0,36 мкм или более.

Статистический анализ

Были рассчитаны среднее геометрическое и геометрическое стандартное отклонение общего числа волокон по длине и ширине. Более того, для измерения длины и ширины для каждой крысы использовали минимум 200 волокон, полученных в двух экспериментах, которые попали в легкие крыс. Затем рассчитывали среднее геометрическое для группы из пяти крыс. Был проведен односторонний дисперсионный анализ и множественные сравнения с помощью теста Шеффе.

Результаты

Мониторинг концентрации волокна в камере экспонирования

В таблице показана концентрация волокна в камере экспонирования в каждом эксперименте. Средние (SD) значения подсчета, полученные цифровым измерителем пыли для первого и второго экспериментов (5 дней каждый), составили 9 257 (182,4) и 10 042 (966) отсчетов / мин. Средние концентрации волокон (SD) в камере экспонирования составляли 75,1 (18,0) и 63,7 (23,3) волокон / см 3 , и аналогично средние массовые концентрации (SD) составляли 30.0 (5,7) мг / м 3 и 30,5 (7,4) мг / м 3 соответственно. На рис. 2 показано частотное распределение (гистограмма) длины и ширины волокон внутри камеры экспонирования, в котором среднее геометрическое (GSD) длины составляло 15,49 (2,02) мкм, а ширины — 2,44 (1,59) мкм.

Таблица 1

Концентрация волокна в камере экспонирования

Первый эксперимент Второй эксперимент
Цифровой измеритель пыли (кол / мин) Концентрация волокна (ф / см 3 ) Весовая концентрация (мг / м 3 ) Цифровой измеритель пыли (количество / мин) Концентрация волокна (ф / см 3 ) Весовая концентрация (мг / м 3 )
День 1 ( n = 5) 9861 (274) 81.0 (19,5) 30,0 (6,2) 9550 (134) 39,8 (14,3) 24,4 (3,6)
День 2 ( n = 5) 9237 (197) 72,8 (5,0) 27,0 (7,1) 9824 (585) 77,4 (27,4) 30,8 (4,6)
День 3 ( n = 5) 9247 (97) 81,3 ( 14,9) 33,2 (7,8) 10419 (215) 69,9 (20,1) 37,2 (5.4)
День 4 ( n = 5) 9313 (154) 65,0 (26,2) 29,2 (2,3) 9636 (1697) 63,1 (21,6) 24,4 (6,2 )
День 5 ( n = 5) 9137 (81) 86,8 (12,0) 30,4 (4,3) 10851 (458) 68,5 (20,1) 37,2 (5,0)
Среднее ( n = 25) 9257 (182,4) 75.1 (18,0) 30,0 (5,7) 10042 (966) 63,7 (23,3) 30,5 (7,4)

a Распределение длины образующихся волокон (внутри камеры). b Распределение ширины образовавшихся волокон (внутри камеры)

Скорость отложения внутрилегочных волокон

Общее количество волокон RW, вдыхаемых крысами в течение экспериментального периода, рассчитывалось по следующему уравнению:

Объем дыхания крыс был рассчитан по следующему уравнению [16]:

Поскольку средняя масса тела крыс составляла 131 г, дыхательный объем был рассчитан следующим образом:

Концентрация волокон RW в камере экспонирования, рассчитанная в соответствии с правилами в Руководство по измерению условий труда [14], было 70.6 волокон / см 3 . Поскольку крысы подвергались воздействию в течение 3 часов ежедневно в течение пяти последовательных дней, общее количество вдыхаемых волокон RW было рассчитано следующим образом:

Поскольку общее количество волокон в легких, соответствующее этому количеству, оказалось равным 7,09 × 10 5 Вскоре после воздействия волокна скорость отложения внутрилегочного волокна была рассчитана следующим образом:

Таким образом, скорость отложения внутрилегочного волокна составила 13,7%.

Изменения количества волокон в обоих легких

Таблица и рис.показывают количество волокон RW, накопленных в легких, и их пропорции, исходя из предположения, что значение вскоре после воздействия составляло 100%.

Таблица 2

Число волокон в легких и их пропорции

Группа

неделя -после группы

)

-после группы

Группа умерщвленных крыс Всего волокон Волокна короче или равны 5 мкм ( L ≤ 5 мкм) Волокна длиннее 5 мкм и короче 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) Волокна длиннее 20 мкм ( L > 20 мкм) Волокна ВОЗ
Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)%
9.43 (1,13) 100,0 2,12 (1,24) 100,0 6,08 (1,13) 100,0 1,21 (1,14) 100,0 7,09 (1,12) 100,0 7,42 (1,35) 78,7 2,04 (1,50) 96,3 4,75 (1,34) 78,2 0,54 (1,83) 73,9 5,20174

Группа через 2 недели после 7.68 (1,17) 81,5 2,12 (1,16) 100,3 5,07 (1,21) 83,4 0,42 (1,73) 34,7 5,45 (1,20) 76,9 76,9 5,05 (1,23) a, c 53,6 1,59 (1,48) 74,9 3,13 (1,24) a, c 51,5 0,22 (2,27) 9000

17,9 3,38 (1,25) а, б, в 47.7

Процент волокон в легких: закрашенный квадрат группа вскоре после операции, полосатая полоса группа через 1 неделю, квадрат из точек группа через 2 недели, открытый квадрат 4 недели -после группы. Процент, при условии, что значение группы «вскоре после» равно 100%. n = 5, L Длина волокна (мкм)

Среднее значение общего количества волокон в обоих высушенных легких имело тенденцию к снижению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Хотя скорость уменьшения количества волокон длиной 5 мкм или меньше ( L ≤ 5 мкм), волокна длиннее 5 мкм, но короче или равны 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) , и волокна ВОЗ ( L > 5 мкм и W <3 мкм) были низкими в определенный момент, количество волокон в группе через 4 недели было меньше, чем в группе, получавшей вскоре после этого (100 %). В то же время волокна длиной более 20 мкм ( L > 20) имели тенденцию к относительно быстрому уменьшению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Множественное сравнение с помощью теста Шеффе показало, что количество волокон с 5 мкм < L ≤ 20 мкм, с L > 20 мкм и волокон ВОЗ в группе через 4 недели после этого значительно уменьшилось по сравнению с вскоре после группы ( P <0,05).

Период полураспада волокон

Данные, полученные путем построения графика зависимости количества волокон в легких крысы от времени измерения в логарифмической шкале, показали линейное (т.е. экспоненциальное) уменьшение. Таким образом, период полураспада был рассчитан по однокамерной модели, как показано на рис.. Периоды полураспада, основанные на этом расчете, составили 32 дня для общего количества волокон, 86 дней для L ≤ 5 мкм, 31 день для 5 мкм < L ≤ 20 мкм, 10 дней для L > 20 мкм, и 27 дней для волокон ВОЗ. Период полураспада более длинных волокон ( L > 20 мкм), как правило, короче, чем у более коротких волокон ( L ≤ 20 мкм).

Клиренс RW волокон из легких крысы (%), рассчитанный исходя из предположения, что значение группы, полученной вскоре после операции, равно 100%

Распределение и изменение размера волокон

В таблице показаны изменения длины и ширины внутрилегочных волокон в группах вскоре после и через 1, 2 и 4 недели после, выраженное средним геометрическим, с геометрическим стандартным отклонением в скобках.

Таблица 3

Изменения длины и ширины волокон в легких

Группа вскоре после

2-138

Группа умерщвленных крыс Среднее геометрическое (GSD)
Длина (мкм) Ширина (мкм)
8,58 (1,94) 1,26 (1,43)
Группа через 1 неделю 7,53 (1,87) а 1,18 (1,39) а
группа недель после 7.35 (1,80) a 1,17 (1,37) a
Группа через 4 недели после 6,87 (1,75) a, b 1,14 (1,32) a

Средняя длина составила 8,58 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 6,87 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05). По сравнению с группой через 1 неделю после этого, он значительно снизился в группе через 4 недели ( P <0.05).

Средняя ширина составила 1,26 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 1,14 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05).

Обсуждение

Во многих предыдущих эпидемиологических, физико-химических исследованиях и исследованиях на животных было показано, что размер волокна и биоперсистентность асбеста или MMVF являются важными факторами с точки зрения их неблагоприятного воздействия на здоровье, особенно канцерогенности. Что касается вдыхаемых волокон, эти предыдущие исследования показали, что чем тоньше и длиннее волокна, тем канцерогенными они становятся.Кроме того, что касается биоперсистенции, волокна, которые остаются в тканях легких в течение длительного периода времени без разрушения или передачи, считаются более канцерогенными [15]. Говорят, что волокна длиной 20 мкм и более с длительным периодом полураспада имеют тенденцию вызывать фиброз или рак из-за их низкой деградации в живом организме [11, 15]. Биоперсистенция связана с количеством волокон, которые остаются в легких (количество удерживаемых внутрилегочных волокон). Количество удерживаемых внутрилегочных волокон — это количество волокон, которые вошли в легкие и остались, за вычетом объема, выведенного за счет самоочищающего действия легких.Он показывает количество, которое присутствует в легких в результате воздействия. Количество удерживаемой внутрилегочной клетчатки основано на балансе удержания-экскреции: если внутрилегочный удерживаемый объем слишком велик для того, чтобы экскреция могла наверстать упущенное, или если экскреция не работает должным образом, это количество увеличивается, вызывая повреждение легких [11].

Система ингаляционной экспозиции только через нос, используемая в этом эксперименте, является улучшенной версией традиционного типа, в которой субкамера была установлена ​​непосредственно перед камерой экспонирования.У этого подхода есть два преимущества. Во-первых, субкамера может контролировать концентрацию образующихся волокон RW, позволяя подавать заданную концентрацию в камеру экспонирования. Во-вторых, субкамера может отбирать волокна одинакового размера и подавать их в основную камеру экспонирования. Поскольку в субкамере осаждаются длинные и толстые волокна, которые не могут быть вдохнуты крысами, в камеру экспонирования можно подавать только вдыхаемые волокна. Этот метод также позволял постоянно генерировать волокна RW с относительно высокой концентрацией в течение определенного периода времени.Следовательно, волокна RW генерировались почти с одинаковой концентрацией, потому что они генерировались почти при целевых концентрациях волокна и изначально предполагаемых массовых концентрациях, хотя были некоторые ежедневные колебания.

Hammad et al. [17] сообщили, что скорость отложения волокон была почти в диапазоне 1-7% у крыс, вскрытых на 5-й день после воздействия волокон в течение 6 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, в то время как скорость отложения волокон в нашем исследовании вскоре после конец воздействия после воздействия в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд составил 13.7%, хотя невозможно провести прямое сравнение между двумя исследованиями. В будущих исследованиях мы планируем измерить скорость осаждения при тех же условиях, что и в предыдущем исследовании [17], чтобы результаты можно было сравнить.

Общее количество волокон и количество волокон, подсчитываемое по длине, имеет тенденцию к уменьшению со временем от вскоре после воздействия до конца четвертой недели. В предыдущих исследованиях искусственные волокна стекловидного тела всех размеров уменьшались на 30–50% в течение 30 дней после воздействия [18, 19].Волокна, которые вдыхаются и осаждаются в легких, демонстрируют различные механизмы очистки в зависимости от места выпадения осадка. Волокна, отложенные в бронхиолах, переносятся мукоцилиарными движениями в глотку и выводятся из организма [11, 14]. Предполагается, что волокна, откладывающиеся в альвеолах, выводятся либо (а) путем растворения в жидкости организма или фагоцитоза и переваривания альвеолярными макрофагами (химическая экскреция), либо (б) переносятся в дыхательные пути или лимфатическую ткань альвеолярными макрофагами и разряжаются. из организма (физическое выделение).Фагоцитируется волокно или нет, зависит от его длины. Волокна длиной 20 мкм или короче, по-видимому, фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами [11, 15], тогда как волокна длиной более 20 мкм не могут быть полностью фагоцитированы альвеолярными макрофагами. Предполагается, что эти волокна либо (а) растворяются жидкостью организма, либо (б) складываются в поперечном направлении и измельчаются для уменьшения длины, а затем фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами, либо попадают в легочные эпителиальные клетки и переносятся в лимфатическую ткань, таким образом, будучи выделяется из организма [11, 15].Считается, что эти механизмы уменьшают количество волокон. Более того, скорость уменьшения количества волокон длиной менее 20 мкм замедлилась в группах через 1 и 2 недели. Возможная причина этого явления заключается в том, что волокна длиной более 20 мкм были растворены внеклеточной жидкостью и сложены в поперечном направлении с измельчаемыми волокнами, таким образом увеличивая количество более коротких волокон (короче 20 мкм) и, как следствие, увеличивая скорость образования накопление по ряду показателей, в том числе по общему количеству волокон [11].

Период полураспада был особенно коротким (10 дней) для длинных волокон длиной 20 мкм и более. В предыдущем исследовании период полураспада составлял 111 дней для волокон ВОЗ из RW ( L > 5 мкм и W <3 мкм) и 53 дня для волокон длиной 20 мкм или более [18 ]. Период полураспада волокон длиннее 20 мкм был короче, чем у волокон других размеров в этом исследовании. Причина, по-видимому, в следующем: количество волокон длиной более 20 мкм быстро уменьшалось, что приводило к короткому периоду полураспада, поскольку они складывались в поперечном направлении и становились короче.Напротив, количество волокон размером 20 мкм или короче не уменьшалось быстро, и, таким образом, период полураспада был больше, потому что более длинные волокна складывались и становились короче, что приводило к увеличению количества волокон на 20 мкм или меньше, даже если количество из более коротких волокон был уменьшен фагоцитозом макрофагами.

Распределение волокон по размерам (длине и ширине) образовавшихся волокон значительно отличалось от распределения волокон в легких. Сообщалось, что волокна, вдыхаемые через нос крысы, обычно имеют длину менее 80 мкм и менее 1.Шириной 5 мкм [20]. Следовательно, разница, наблюдаемая в этом исследовании, может указывать на разделение по размеру из-за вдыхания крысами. После вдыхания волокон в легкие размеры волокон (как по длине, так и по ширине) имеют тенденцию к уменьшению со временем по сравнению с размерами вскоре после воздействия. В предыдущем исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 9 мкм вскоре после воздействия до примерно 8 мкм на четвертой неделе [21]. Средняя ширина также уменьшилась с примерно 0,7 мкм вскоре после экспонирования до примерно 0.6 мкм на четвертой неделе [21]. В другом исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 11 мкм вскоре после воздействия до примерно 10 мкм на четвертой неделе, а средняя ширина уменьшилась с примерно 0,8 мкм вскоре после воздействия до примерно 0,6 мкм на четвертой неделе [ 18]. Причина уменьшения средней длины и ширины, по-видимому, заключается в следующем: волокна длиной 20 мкм или короче были фагоцитированы альвеолярными макрофагами, как указывалось ранее, в то время как волокна длиной более 20 мкм были либо (а) захвачены в трахее и выведены из нее. тело путем мукоцилиарного движения или (б) растворяется жидкостью тела или складывается, укорачивается и фагоцитируется макрофагами [15].Длина, по-видимому, уменьшилась благодаря тому же механизму уменьшения количества волокон, который описан ранее. Между тем считается, что ширина уменьшилась в результате растворения жидкостью организма.

В другом сообщении говорилось, что уменьшение размера клетчатки жидкостью организма было вызвано изменением химического состава [21]. В этом исследовании изменения химического состава MMVF наблюдались в течение года, и предполагалось, что размеры волокон равномерно уменьшаются [21]. При исследовании стекловаты было показано, что оксиды щелочных и щелочноземельных металлов уменьшаются, а химические составляющие волокон растворяются неравномерно.После этого волокна складывались в поперечном направлении и фагоцитировались альвеолярными макрофагами, уменьшая длину и ширину [21].

В этом исследовании мы изучили поведение RW в легких, чтобы оценить его стойкость в легких, с помощью краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах. Строго говоря, невозможно провести прямое сравнение результатов длительного и краткосрочного наблюдения, как это было в настоящем исследовании. Основываясь на признании этого ограничения, настоящее исследование, по-видимому, предполагает безопасность волокон RW.В настоящее время мы проводим эксперимент по долговременному ингаляционному воздействию через нос, чтобы изучить патологические эффекты RW, такие как длительное сохранение RW в легких, канцерогенность и легочный фиброз, и планируем дополнительно оценить безопасность RW, принимая во внимание также результаты настоящего исследования.

Выражение признательности

Мы хотели бы выразить нашу глубочайшую благодарность доктору Хидеки Эндзэ, Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, за поддержку, руководство и корректуру рукописи.Мы также хотели бы поблагодарить г-жу Юмико Сугиура, г-жу Ёко Иноуэ, г-жу Юми Комацу, г-жу Мичио Кояма и г-жу Аску Ямамото, факультет профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, и г-на Сичиро. Миядзаве и г-же Норико Немото, Центр электронной микроскопии, за их дотошные советы и поддержку.

Список литературы

1. Долл Р. Смертность от рака легких у рабочих, работающих с асбестом. Br J Ind Med. 1993; 50: 485–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

2. Отдел планирования, Бюро качества воздуха, Министерство окружающей среды ред.Все об асбесте и цеолите. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии, 1987: 1–476.

3. Моринага К., Кохьяма Н. Здравоохранение рабочих, работающих с асбестом. Токио: Фонд содействия гигиене труда; 1993. стр. 141–66.

4. Берри Г. Смертность рабочих, аттестованных по медиальным панелям пневмокониоза, как больных асбестозом. Br J Ind Med. 1981; 38: 130–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 5. Гормли И.П., Болтон Р.Э., Браун Г.М. и др. Некоторые наблюдения по цитотоксичности in vitro хризотила, полученного методом влажного диспергирования.Перспектива здоровья окружающей среды. 1983; 51: 35–9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

6. Коши К., Сакабе Х. Влияние асбестовой пыли на культивируемые макрофаги. Ind Health. 1972; 10: 16–23.

7. Отдел планирования Бюро качества воздуха Министерства окружающей среды изд. Все о заменителях асбеста. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии 1989: 106–9.

8. МакКоннелл Е.Е., Экстен С., Хестерберг Т.В. и др. Исследования ингаляционной токсикологии двух стекловолоконных материалов и амозитного асбеста на сирийском золотом хомяке.Часть II. Результаты хронического воздействия. Вдыхать токсикол. 1999; 11: 785–835. [PubMed] 9. Дэвис Р. Влияние минеральных волокон на макрофаги. IARC Sci Publ. 1980; 30: 419–25. [PubMed] 10. Браун Р.К., Чемберлен М., Скидмор Дж. В.. Эффекты искусственных минеральных волокон in vitro. Ann Occup Hyg. 1979; 22: 175–9. [PubMed] 11. Искусственные жилые волокна. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека, том. 81. Лион: МАИР; 2002. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 12. Кохьяма Н., Танака И., Томита М. и др. Подготовка и характеристика стандартных образцов волокнистых минералов для биологических экспериментов.Ind Health. 1997; 35: 415–32. [PubMed] 13. Кудо Ю., Шибата К., Мики Т. и др. Поведение нового типа минеральной ваты (HT-ваты) в легких после воздействия через нос у крыс. Environ Health Prev Med. 2005; 10: 239–48. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

14. Управление по улучшению окружающей среды, Департамент промышленной безопасности и здоровья, Министерство труда, ред. Минеральная пыль. Руководство по измерению рабочей среды I, Токио: Японская ассоциация по измерению рабочей среды, 2000: 167–80.

15.Хестерберг Т.В., Харт Г.А. Синтетические стекловидные волокна: обзор токсикологических исследований и их влияние на классификацию опасности. Crit Rev Toxicol. 2001; 31: 1–53. [PubMed]

16. Танака И. Отложение и удаление частиц в органах дыхания у мелких животных. J Aerosol Res. 1988. 3: 16–23. (на японском).

17. Хаммад Ю., Дием Дж., Крейгхед Дж. И др. Отложение вдыхаемых искусственных минеральных волокон в легких крыс. Ann Occup Hyg. 1982; 26: 179–87. [PubMed] 18. Хестерберг Т.В., Чейз Дж., Акстен С. и др.Биоперсистенция синтетических волокон стекловидного тела и амозитного асбеста в легких крыс после вдыхания. Toxicol Appl Pharmacol. 1998. 151: 262–75. [PubMed] 19. Массельман Р.П., Мюллер В.К., Истес В. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и волокон крокидолита в легких крыс после кратковременного воздействия. Перспектива здоровья окружающей среды. 1994; 102 (добавление 5): 139–43. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

20. МакКоннелл Е.Е., Камструп О., Массельман Р.П. и др. Хроническое ингаляционное исследование разделенных по размеру изоляционных волокон из каменной и шлаковой ваты на крысах Fischer 344 / N.Вдыхать токсикол. 1994; 6: 571–614.

21. Хестерберг Т.В., Мюллер В.С., Массельман Р.П. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и крокидолитового асбеста в легких крыс после вдыхания. Fundam Appl Toxicol. 1996; 29: 267–79. [PubMed]

Поведение каменной ваты в легких после воздействия через нос у крыс

Environ Health Prev Med. 2009 июл; 14 (4): 226–234.

и

Юичиро Кудо

Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония

Йошихару Айзава Департамент профилактики

Медицина и общественное здравоохранение, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония

Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, 1-15-1 Китасато, Сагамихара, Канагава 228-8555 Япония

Автор, ответственный за переписку.

Поступило 13 октября 2008 г .; Принято 16 февраля 2009 г.

Copyright © Японское общество гигиены 2009

Abstract

Для оценки безопасности минеральной ваты (волокон RW) мы исследовали биоперсистентность образца RW в легких крыс на основе изменений волокон количество и размер волокон с точки зрения длины и ширины, согласно исследованию воздействия ингаляции только через нос. Двадцать крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) подвергались воздействию волокон RW в концентрации 70 (21) волокон / м 3 и 30 (6.6) мг / м 3 , среднее арифметическое (геометрическое стандартное отклонение), непрерывно в течение 3 ч ежедневно в течение пяти дней подряд. Каждую из пяти крыс умерщвляли вскоре и через 1, 2 и 4 недели после воздействия, и их легкие подвергали озолению низкотемпературным плазмотроном. Затем количество и размеры волокон в озоленных образцах определялись с помощью фазово-контрастного микроскопа и анализатора компьютерных изображений. Количество волокон в легких через 4 недели после воздействия значительно снизилось по сравнению с исходным значением, т.е.е., вскоре после воздействия ( P <0,05). Периоды полураспада волокон RW, рассчитанные по однокамерной модели, составили 32 дня для всех волокон и 10 дней для волокон длиной более 20 мкм. Уменьшение количества волокон составило 53,6% через 4 недели после воздействия (исходная группа = 100%). Аналогичным образом, размер волокон значительно уменьшился через 4 недели после воздействия ( P <0,05), вероятно, потому, что волокна растворялись в жидкости организма, попадали в организм альвеолярными макрофагами или выводились за пределы тела при мукоцилиарном движении.В будущих исследованиях необходимо изучить долговременное сохранение волокон RW в легких.

Ключевые слова: Минеральная вата, Вдыхание только через нос, Клиренс, Биостойкость

Введение

Асбест отличается высокой термостойкостью, изоляционными характеристиками и долговечностью и использовался для изготовления строительных материалов, таких как асбестоцементные изделия, цементные плиты и т. Д. армирующий материал для синтетической смолы, такой как виниловые полы, доски и шестерни, материал для напыления для тепло- или звукоизоляции, а также теплоизоляционный материал для котельных труб, печей и т. д.Однако сообщалось, что он вызывает фиброзное заболевание легких, рак легких и злокачественную мезотелиому плевры и брюшины [1–3], и было доказано, что он обладает токсичностью во многих экспериментах in vitro и in vivo. Поэтому использование асбеста запрещено или ограничено во всем мире [4–6]. В Японии Приказ о применении Закона о промышленной безопасности и гигиене труда, Положения о промышленной безопасности и охране здоровья и Постановление о предотвращении опасностей, связанных с определенными химическими веществами, были пересмотрены в 1995 году, чтобы запретить производство, импорт, использование и продажу амозита и крокидолита. , и продукты, содержащие любой из них на уровне более 1%.Кроме того, производство, импорт, использование и продажа хризотила и продуктов, содержащих хризотил в количестве, превышающем 1%, были запрещены с октября 2004 года. В этих обстоятельствах соответствующие отрасли сталкиваются с острой необходимостью разработки более безопасного волокнистого вещества, поскольку заменитель асбеста.

На текущем рынке различные виды искусственных стекловидных волокон (MMVF) используются в качестве заменителей асбеста. Минеральная вата (RW), разновидность MMVF, производится из расплавленного мягкого шлака, такого как железный шлак, медный шлак, никелевый шлак и т. Д., и натуральный камень, такой как андезит, базальт и амфиболит. Поскольку RW отличается теплостойкостью, огнестойкостью и звукопоглощением, он в основном используется в качестве огнестойкого и жаропрочного материала, теплоизоляционного материала и звукопоглощающего материала [7]. В предыдущем исследовании экспериментов in vivo с использованием RW у крыс наблюдался фиброз легких, но не сообщалось о развитии опухолей легких [8], а β-глюкуронидаза и лактатдегидрогеназа (ЛДГ) высвобождались из макрофагов [9] и образовывались гигантские клетки. культивируемых клеток [10], хотя такие эффекты RW были слабее, чем у хризотила.На основании этих исследований Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует RW как группу 3: ограниченная или незрелая канцерогенность для животных и неклассифицируемая канцерогенность для людей [11].

Для оценки биологических эффектов MMVF, таких как RW, было проведено множество исследований экспериментов in vivo, включая краткосрочное и долгосрочное ингаляционное воздействие, инъекцию MMVF в плевру и брюшину и инъекцию в трахею. В отчетах МАИР [11] доказано, что исследования ингаляционного воздействия являются наиболее подходящим методом для оценки воздействия на здоровье населения.

В настоящем исследовании, чтобы изучить стойкость RW в легких как показатель воздействия RW на дыхательную систему, мы провели исследование краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах.

Материалы и методы

Материалы

В качестве анализируемого материала мы использовали образец RW, произведенный NC Co. Ltd., Япония, предоставленный Ассоциацией каменной ваты, Япония. Флуоресцентная рентгеновская спектроскопия показала, что образец RW химически состоит из 39% SiO 2 , 33% CaO, 14% Al 2 O 3 , 5% MgO, 1.8% Fe 2 O 3 и 0,6% S.

Изначально RW присутствует в виде комков волокон разного размера (длины и ширины). Как правило, проводятся эксперименты на животных для оценки биологических эффектов MMVF. Поскольку известно, что биологический эффект волокон варьируется в зависимости от размера, размер волокна важен для определения максимального вредного воздействия. Поэтому мы скорректировали размер РАО в соответствии с методом Кохьямы [12], то есть объемные РАО были залиты в цилиндр (диаметр 6 см, диаметр 28 мкм).3 см 2 ), и давление 160 кг / см 2 (4,5 МПа) применяли дважды, используя ручной пресс для масла (тип BRM 32, Maekawa MFG Co., Ltd., Токио). Необработанные волокна RW были измельчены в более короткие волокна с помощью этого процесса, и измельченные более короткие волокна были использованы для настоящего эксперимента по ингаляции. Размеры измельченных волокон RW, диспергированных в камере экспонирования, были измерены путем отбора проб с использованием метода фильтрации и электронной микроскопии. Их средняя геометрическая длина (геометрическое стандартное отклонение) и средняя геометрическая ширина (геометрическое стандартное отклонение) составляли 15.49 (2,02) мкм и 2,44 (1,59) мкм соответственно (рис.). Затем, чтобы упростить образование RW в системе ингаляционного воздействия только через нос, измельченные волокна RW были смешаны со стеклянными шариками (BZ-02, AS ONE Corp., Осака) в соотношении 1 (RW) к 39 ( стеклянные бусины) на развес.

Электронно-микроскопическое изображение волокна перед генерацией (× 1000)

Система ингаляционного воздействия только через нос

Материалы, приготовленные в соответствии с описанной выше процедурой, обрабатывались следующим образом: воздух подавался от воздушного компрессора к генератору материала, как сообщалось. Кудо и др.[13], со скоростью 30 л / мин, и материалы были помещены в резервуар для хранения материала генератора материалов. Материалы, смешанные со стеклянными шариками, были псевдоожижены воздухом из воздушного компрессора и отделены от стеклянных шариков. В результате материалы были выброшены в воздух. Полученные материалы отправляли в субкамеру, разбавляли фильтрованным воздухом до заданной концентрации и переносили в камеру экспонирования. Скорость вытяжного потока в камере экспонирования была установлена ​​на уровне 40 л / мин.Чтобы поддерживать концентрацию волокон RW (10000 имп / мин) в камере экспонирования, концентрацию контролировали с помощью цифрового измерителя пыли, а количество материалов, которые должны были образоваться, регулировали путем подачи обратной связи на питатель. Держатели для крыс помещали в камеру экспонирования.

Исследование воздействия

Десять крыс-самцов Fischer 344 (в возрасте 6–10 недель) использовались для каждого эксперимента, и каждый эксперимент проводился дважды (всего 20 крыс). Чтобы акклиматизировать крыс к окружающей среде лаборатории, их сначала помещали в клетки на 1 неделю со свободным доступом к воде, пище и свежему фильтрованному воздуху.В камере поддерживалась температура 22 ° C и влажность 40%.

Эксперимент проводился путем непрерывного воздействия на крыс волокон RW в течение 3 часов в день в течение пяти дней подряд. Целевая концентрация волокон в воздухе была установлена ​​равной 30 мг / м 3 по массовой концентрации и 50 ± 10 волокон / см 3 по концентрации волокон. Каждый день в течение экспериментального периода крыс, закрепленных в верхних держателях для крыс основной камеры, заменяли крысами в нижних держателях для крыс, меняя положения между верхними и нижними держателями для крыс.В течение периода экспонирования концентрацию волокна в камере контролировали пять раз в день (30, 60, 90, 120 и 150 минут после начала эксперимента по экспонированию) с помощью следующих методов мониторинга волокон в воздухе в дополнение к постоянному мониторингу с помощью цифровой измеритель пыли (Shibata Corp., Токио). Для контроля концентрации волокон в воздухе в камере экспонирования только для носа отбирали пробы воздуха с использованием мембранных фильтров (Nihon Millipore KK, Токио, диаметр пор 0,8 мкм и диаметр 25 мм; именуемые «MF»), фильтры T60A20 (Tokyo Dylec Corp., Токио, диаметр 25 мм; называемые «T60A20»), и фильтры Nuclepore (Nomura Micro Science Co., Ltd., Kanagawa, диаметр пор 0,2 мкм, диаметр 25 мм; именуемые «NF»), установленные в пластиковом держателе. В течение заданного периода времени образцы волокон собирали на MF в течение 1 мин, T60A20 в течение 10 минут и NF в течение 5 минут с помощью электрического всасывающего насоса (GilAir-5: Gilian, США), и концентрацию волокон подтверждали измерением количество волокон (волокно / см 3 ) и массовая концентрация (мг / м 3 ) с использованием соответствующих фильтров.Волокна, собранные на MF с соотношением сторон (отношение длины к ширине) 3 или выше, были измерены с помощью фазово-контрастной микроскопии в соответствии с критериями измерения волокон [14]. Для измерения массовой концентрации (мг / м 3 ) вес собранных по воздуху волокон T60A20 измеряли с помощью электронных весов, сравнивая с весом до отбора пробы.

Вскоре после пятого дня воздействия пять крыс (средний вес 180 г) были умерщвлены (группа вскоре после заражения). По пять крыс также умерщвляли через 1 неделю (группа через 1 неделю), через 2 недели (группа через 2 недели) и через 4 недели (группа через 4 недели) после окончания периода воздействия.Вес тела крыс измеряли один раз в неделю, а их внешний вид и состояние периодически контролировали на предмет любых изменений во время и после периода воздействия.

Измерение волокон в легких крыс

Под анестезией пентобарбиталом (0,15 мг / кг массы тела) крыс умерщвляли кровотечением из брюшной аорты и резецировали их легкие. Резецированные легкие хранили при низкой температуре (-20 ° C). Затем ткани легких размораживали при комнатной температуре, измельчали ​​и лиофилизировали, чтобы снизить их вес до заданного уровня.Вес после лиофилизации рассматривался как вес высушенных легких. Лиофилизированные легкие около 17 мг сжигали в низкотемпературной печи (Plasma Asher LTA-102, Yanaco Corp., Киото) в течение 24 часов.

После сжигания дистиллированная вода, отфильтрованная с помощью Minisart (Sartorius KK, Tokyo), была добавлена ​​в бутыль для взвешивания, чтобы суспендировать волокна, и волокна были собраны на MF (диаметр пор 0,22 мкм) с использованием всасывающего фильтра и оставлены для хранения. сухой. Высушенный фильтр помещали на предметное стекло и обрабатывали парами ацетона с помощью Quick Fix, делая его прозрачным.На каждом образце фильтра подсчитывали не менее 200 волокон RW с помощью фазово-контрастного микроскопа (BX41, Olympus Corp., Токио). Подсчитывались волокна с соотношением сторон 3 или выше. Win Roof (программное обеспечение для анализа изображений, Mitani Corp., Токио) использовался для получения количества волокон, различая длину ( L ) как L ≤ 5 мкм, 5 мкм < L ≤ 20 мкм и L > 20 мкм. Среди подсчитанных волокон также измерялась концентрация волокон ( L, > 5 мкм и ширина <3 мкм) в соответствии с методом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) (называемым «волокна ВОЗ») [11].Затем количество волокон переводили в количество волокон на вес высушенной легочной ткани. Период полураспада волокон в легких крысы был рассчитан исходя из предположения, что среднее геометрическое значение общего количества волокон, деленное на общий вес легких (волокна / мг) в легких в группе, получавшей вскоре после этого, было 100% [15].

Измерение размеров волокон

Для измерения размеров волокон (длины и ширины) в воздухе и в легких волокна в пределах измеряемого визуального диапазона и с соотношением сторон 3 или выше были измерены с помощью фазово-контрастного микроскопа. при увеличении 400 ×.На каждую крысу подсчитывали не менее 200 волокон 0,36 мкм или более.

Статистический анализ

Были рассчитаны среднее геометрическое и геометрическое стандартное отклонение общего числа волокон по длине и ширине. Более того, для измерения длины и ширины для каждой крысы использовали минимум 200 волокон, полученных в двух экспериментах, которые попали в легкие крыс. Затем рассчитывали среднее геометрическое для группы из пяти крыс. Был проведен односторонний дисперсионный анализ и множественные сравнения с помощью теста Шеффе.

Результаты

Мониторинг концентрации волокна в камере экспонирования

В таблице показана концентрация волокна в камере экспонирования в каждом эксперименте. Средние (SD) значения подсчета, полученные цифровым измерителем пыли для первого и второго экспериментов (5 дней каждый), составили 9 257 (182,4) и 10 042 (966) отсчетов / мин. Средние концентрации волокон (SD) в камере экспонирования составляли 75,1 (18,0) и 63,7 (23,3) волокон / см 3 , и аналогично средние массовые концентрации (SD) составляли 30.0 (5,7) мг / м 3 и 30,5 (7,4) мг / м 3 соответственно. На рис. 2 показано частотное распределение (гистограмма) длины и ширины волокон внутри камеры экспонирования, в котором среднее геометрическое (GSD) длины составляло 15,49 (2,02) мкм, а ширины — 2,44 (1,59) мкм.

Таблица 1

Концентрация волокна в камере экспонирования

Первый эксперимент Второй эксперимент
Цифровой измеритель пыли (кол / мин) Концентрация волокна (ф / см 3 ) Весовая концентрация (мг / м 3 ) Цифровой измеритель пыли (количество / мин) Концентрация волокна (ф / см 3 ) Весовая концентрация (мг / м 3 )
День 1 ( n = 5) 9861 (274) 81.0 (19,5) 30,0 (6,2) 9550 (134) 39,8 (14,3) 24,4 (3,6)
День 2 ( n = 5) 9237 (197) 72,8 (5,0) 27,0 (7,1) 9824 (585) 77,4 (27,4) 30,8 (4,6)
День 3 ( n = 5) 9247 (97) 81,3 ( 14,9) 33,2 (7,8) 10419 (215) 69,9 (20,1) 37,2 (5.4)
День 4 ( n = 5) 9313 (154) 65,0 (26,2) 29,2 (2,3) 9636 (1697) 63,1 (21,6) 24,4 (6,2 )
День 5 ( n = 5) 9137 (81) 86,8 (12,0) 30,4 (4,3) 10851 (458) 68,5 (20,1) 37,2 (5,0)
Среднее ( n = 25) 9257 (182,4) 75.1 (18,0) 30,0 (5,7) 10042 (966) 63,7 (23,3) 30,5 (7,4)

a Распределение длины образующихся волокон (внутри камеры). b Распределение ширины образовавшихся волокон (внутри камеры)

Скорость отложения внутрилегочных волокон

Общее количество волокон RW, вдыхаемых крысами в течение экспериментального периода, рассчитывалось по следующему уравнению:

Объем дыхания крыс был рассчитан по следующему уравнению [16]:

Поскольку средняя масса тела крыс составляла 131 г, дыхательный объем был рассчитан следующим образом:

Концентрация волокон RW в камере экспонирования, рассчитанная в соответствии с правилами в Руководство по измерению условий труда [14], было 70.6 волокон / см 3 . Поскольку крысы подвергались воздействию в течение 3 часов ежедневно в течение пяти последовательных дней, общее количество вдыхаемых волокон RW было рассчитано следующим образом:

Поскольку общее количество волокон в легких, соответствующее этому количеству, оказалось равным 7,09 × 10 5 Вскоре после воздействия волокна скорость отложения внутрилегочного волокна была рассчитана следующим образом:

Таким образом, скорость отложения внутрилегочного волокна составила 13,7%.

Изменения количества волокон в обоих легких

Таблица и рис.показывают количество волокон RW, накопленных в легких, и их пропорции, исходя из предположения, что значение вскоре после воздействия составляло 100%.

Таблица 2

Число волокон в легких и их пропорции

Группа

неделя -после группы

)

-после группы

Группа умерщвленных крыс Всего волокон Волокна короче или равны 5 мкм ( L ≤ 5 мкм) Волокна длиннее 5 мкм и короче 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) Волокна длиннее 20 мкм ( L > 20 мкм) Волокна ВОЗ
Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)% Среднее геометрическое (GSD)%
9.43 (1,13) 100,0 2,12 (1,24) 100,0 6,08 (1,13) 100,0 1,21 (1,14) 100,0 7,09 (1,12) 100,0 7,42 (1,35) 78,7 2,04 (1,50) 96,3 4,75 (1,34) 78,2 0,54 (1,83) 73,9 5,20174

Группа через 2 недели после 7.68 (1,17) 81,5 2,12 (1,16) 100,3 5,07 (1,21) 83,4 0,42 (1,73) 34,7 5,45 (1,20) 76,9 76,9 5,05 (1,23) a, c 53,6 1,59 (1,48) 74,9 3,13 (1,24) a, c 51,5 0,22 (2,27) 9000

17,9 3,38 (1,25) а, б, в 47.7

Процент волокон в легких: закрашенный квадрат группа вскоре после операции, полосатая полоса группа через 1 неделю, квадрат из точек группа через 2 недели, открытый квадрат 4 недели -после группы. Процент, при условии, что значение группы «вскоре после» равно 100%. n = 5, L Длина волокна (мкм)

Среднее значение общего количества волокон в обоих высушенных легких имело тенденцию к снижению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Хотя скорость уменьшения количества волокон длиной 5 мкм или меньше ( L ≤ 5 мкм), волокна длиннее 5 мкм, но короче или равны 20 мкм (5 мкм < L ≤ 20 мкм) , и волокна ВОЗ ( L > 5 мкм и W <3 мкм) были низкими в определенный момент, количество волокон в группе через 4 недели было меньше, чем в группе, получавшей вскоре после этого (100 %). В то же время волокна длиной более 20 мкм ( L > 20) имели тенденцию к относительно быстрому уменьшению в течение периода от вскоре после воздействия до 4 недель после воздействия.Множественное сравнение с помощью теста Шеффе показало, что количество волокон с 5 мкм < L ≤ 20 мкм, с L > 20 мкм и волокон ВОЗ в группе через 4 недели после этого значительно уменьшилось по сравнению с вскоре после группы ( P <0,05).

Период полураспада волокон

Данные, полученные путем построения графика зависимости количества волокон в легких крысы от времени измерения в логарифмической шкале, показали линейное (т.е. экспоненциальное) уменьшение. Таким образом, период полураспада был рассчитан по однокамерной модели, как показано на рис.. Периоды полураспада, основанные на этом расчете, составили 32 дня для общего количества волокон, 86 дней для L ≤ 5 мкм, 31 день для 5 мкм < L ≤ 20 мкм, 10 дней для L > 20 мкм, и 27 дней для волокон ВОЗ. Период полураспада более длинных волокон ( L > 20 мкм), как правило, короче, чем у более коротких волокон ( L ≤ 20 мкм).

Клиренс RW волокон из легких крысы (%), рассчитанный исходя из предположения, что значение группы, полученной вскоре после операции, равно 100%

Распределение и изменение размера волокон

В таблице показаны изменения длины и ширины внутрилегочных волокон в группах вскоре после и через 1, 2 и 4 недели после, выраженное средним геометрическим, с геометрическим стандартным отклонением в скобках.

Таблица 3

Изменения длины и ширины волокон в легких

Группа вскоре после

2-138

Группа умерщвленных крыс Среднее геометрическое (GSD)
Длина (мкм) Ширина (мкм)
8,58 (1,94) 1,26 (1,43)
Группа через 1 неделю 7,53 (1,87) а 1,18 (1,39) а
группа недель после 7.35 (1,80) a 1,17 (1,37) a
Группа через 4 недели после 6,87 (1,75) a, b 1,14 (1,32) a

Средняя длина составила 8,58 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 6,87 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05). По сравнению с группой через 1 неделю после этого, он значительно снизился в группе через 4 недели ( P <0.05).

Средняя ширина составила 1,26 мкм в группе, получавшей вскоре после этого, и значительно уменьшилась в трех других группах, составляя 1,14 мкм в группе, получавшей 4 недели после ( P <0,05).

Обсуждение

Во многих предыдущих эпидемиологических, физико-химических исследованиях и исследованиях на животных было показано, что размер волокна и биоперсистентность асбеста или MMVF являются важными факторами с точки зрения их неблагоприятного воздействия на здоровье, особенно канцерогенности. Что касается вдыхаемых волокон, эти предыдущие исследования показали, что чем тоньше и длиннее волокна, тем канцерогенными они становятся.Кроме того, что касается биоперсистенции, волокна, которые остаются в тканях легких в течение длительного периода времени без разрушения или передачи, считаются более канцерогенными [15]. Говорят, что волокна длиной 20 мкм и более с длительным периодом полураспада имеют тенденцию вызывать фиброз или рак из-за их низкой деградации в живом организме [11, 15]. Биоперсистенция связана с количеством волокон, которые остаются в легких (количество удерживаемых внутрилегочных волокон). Количество удерживаемых внутрилегочных волокон — это количество волокон, которые вошли в легкие и остались, за вычетом объема, выведенного за счет самоочищающего действия легких.Он показывает количество, которое присутствует в легких в результате воздействия. Количество удерживаемой внутрилегочной клетчатки основано на балансе удержания-экскреции: если внутрилегочный удерживаемый объем слишком велик для того, чтобы экскреция могла наверстать упущенное, или если экскреция не работает должным образом, это количество увеличивается, вызывая повреждение легких [11].

Система ингаляционной экспозиции только через нос, используемая в этом эксперименте, является улучшенной версией традиционного типа, в которой субкамера была установлена ​​непосредственно перед камерой экспонирования.У этого подхода есть два преимущества. Во-первых, субкамера может контролировать концентрацию образующихся волокон RW, позволяя подавать заданную концентрацию в камеру экспонирования. Во-вторых, субкамера может отбирать волокна одинакового размера и подавать их в основную камеру экспонирования. Поскольку в субкамере осаждаются длинные и толстые волокна, которые не могут быть вдохнуты крысами, в камеру экспонирования можно подавать только вдыхаемые волокна. Этот метод также позволял постоянно генерировать волокна RW с относительно высокой концентрацией в течение определенного периода времени.Следовательно, волокна RW генерировались почти с одинаковой концентрацией, потому что они генерировались почти при целевых концентрациях волокна и изначально предполагаемых массовых концентрациях, хотя были некоторые ежедневные колебания.

Hammad et al. [17] сообщили, что скорость отложения волокон была почти в диапазоне 1-7% у крыс, вскрытых на 5-й день после воздействия волокон в течение 6 часов ежедневно в течение пяти дней подряд, в то время как скорость отложения волокон в нашем исследовании вскоре после конец воздействия после воздействия в течение 3 часов ежедневно в течение пяти дней подряд составил 13.7%, хотя невозможно провести прямое сравнение между двумя исследованиями. В будущих исследованиях мы планируем измерить скорость осаждения при тех же условиях, что и в предыдущем исследовании [17], чтобы результаты можно было сравнить.

Общее количество волокон и количество волокон, подсчитываемое по длине, имеет тенденцию к уменьшению со временем от вскоре после воздействия до конца четвертой недели. В предыдущих исследованиях искусственные волокна стекловидного тела всех размеров уменьшались на 30–50% в течение 30 дней после воздействия [18, 19].Волокна, которые вдыхаются и осаждаются в легких, демонстрируют различные механизмы очистки в зависимости от места выпадения осадка. Волокна, отложенные в бронхиолах, переносятся мукоцилиарными движениями в глотку и выводятся из организма [11, 14]. Предполагается, что волокна, откладывающиеся в альвеолах, выводятся либо (а) путем растворения в жидкости организма или фагоцитоза и переваривания альвеолярными макрофагами (химическая экскреция), либо (б) переносятся в дыхательные пути или лимфатическую ткань альвеолярными макрофагами и разряжаются. из организма (физическое выделение).Фагоцитируется волокно или нет, зависит от его длины. Волокна длиной 20 мкм или короче, по-видимому, фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами [11, 15], тогда как волокна длиной более 20 мкм не могут быть полностью фагоцитированы альвеолярными макрофагами. Предполагается, что эти волокна либо (а) растворяются жидкостью организма, либо (б) складываются в поперечном направлении и измельчаются для уменьшения длины, а затем фагоцитируются и перевариваются альвеолярными макрофагами, либо попадают в легочные эпителиальные клетки и переносятся в лимфатическую ткань, таким образом, будучи выделяется из организма [11, 15].Считается, что эти механизмы уменьшают количество волокон. Более того, скорость уменьшения количества волокон длиной менее 20 мкм замедлилась в группах через 1 и 2 недели. Возможная причина этого явления заключается в том, что волокна длиной более 20 мкм были растворены внеклеточной жидкостью и сложены в поперечном направлении с измельчаемыми волокнами, таким образом увеличивая количество более коротких волокон (короче 20 мкм) и, как следствие, увеличивая скорость образования накопление по ряду показателей, в том числе по общему количеству волокон [11].

Период полураспада был особенно коротким (10 дней) для длинных волокон длиной 20 мкм и более. В предыдущем исследовании период полураспада составлял 111 дней для волокон ВОЗ из RW ( L > 5 мкм и W <3 мкм) и 53 дня для волокон длиной 20 мкм или более [18 ]. Период полураспада волокон длиннее 20 мкм был короче, чем у волокон других размеров в этом исследовании. Причина, по-видимому, в следующем: количество волокон длиной более 20 мкм быстро уменьшалось, что приводило к короткому периоду полураспада, поскольку они складывались в поперечном направлении и становились короче.Напротив, количество волокон размером 20 мкм или короче не уменьшалось быстро, и, таким образом, период полураспада был больше, потому что более длинные волокна складывались и становились короче, что приводило к увеличению количества волокон на 20 мкм или меньше, даже если количество из более коротких волокон был уменьшен фагоцитозом макрофагами.

Распределение волокон по размерам (длине и ширине) образовавшихся волокон значительно отличалось от распределения волокон в легких. Сообщалось, что волокна, вдыхаемые через нос крысы, обычно имеют длину менее 80 мкм и менее 1.Шириной 5 мкм [20]. Следовательно, разница, наблюдаемая в этом исследовании, может указывать на разделение по размеру из-за вдыхания крысами. После вдыхания волокон в легкие размеры волокон (как по длине, так и по ширине) имеют тенденцию к уменьшению со временем по сравнению с размерами вскоре после воздействия. В предыдущем исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 9 мкм вскоре после воздействия до примерно 8 мкм на четвертой неделе [21]. Средняя ширина также уменьшилась с примерно 0,7 мкм вскоре после экспонирования до примерно 0.6 мкм на четвертой неделе [21]. В другом исследовании RW, проведенном в Дании, средняя длина уменьшилась с примерно 11 мкм вскоре после воздействия до примерно 10 мкм на четвертой неделе, а средняя ширина уменьшилась с примерно 0,8 мкм вскоре после воздействия до примерно 0,6 мкм на четвертой неделе [ 18]. Причина уменьшения средней длины и ширины, по-видимому, заключается в следующем: волокна длиной 20 мкм или короче были фагоцитированы альвеолярными макрофагами, как указывалось ранее, в то время как волокна длиной более 20 мкм были либо (а) захвачены в трахее и выведены из нее. тело путем мукоцилиарного движения или (б) растворяется жидкостью тела или складывается, укорачивается и фагоцитируется макрофагами [15].Длина, по-видимому, уменьшилась благодаря тому же механизму уменьшения количества волокон, который описан ранее. Между тем считается, что ширина уменьшилась в результате растворения жидкостью организма.

В другом сообщении говорилось, что уменьшение размера клетчатки жидкостью организма было вызвано изменением химического состава [21]. В этом исследовании изменения химического состава MMVF наблюдались в течение года, и предполагалось, что размеры волокон равномерно уменьшаются [21]. При исследовании стекловаты было показано, что оксиды щелочных и щелочноземельных металлов уменьшаются, а химические составляющие волокон растворяются неравномерно.После этого волокна складывались в поперечном направлении и фагоцитировались альвеолярными макрофагами, уменьшая длину и ширину [21].

В этом исследовании мы изучили поведение RW в легких, чтобы оценить его стойкость в легких, с помощью краткосрочного ингаляционного воздействия только через нос на крысах. Строго говоря, невозможно провести прямое сравнение результатов длительного и краткосрочного наблюдения, как это было в настоящем исследовании. Основываясь на признании этого ограничения, настоящее исследование, по-видимому, предполагает безопасность волокон RW.В настоящее время мы проводим эксперимент по долговременному ингаляционному воздействию через нос, чтобы изучить патологические эффекты RW, такие как длительное сохранение RW в легких, канцерогенность и легочный фиброз, и планируем дополнительно оценить безопасность RW, принимая во внимание также результаты настоящего исследования.

Выражение признательности

Мы хотели бы выразить нашу глубочайшую благодарность доктору Хидеки Эндзэ, Департамент профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, за поддержку, руководство и корректуру рукописи.Мы также хотели бы поблагодарить г-жу Юмико Сугиура, г-жу Ёко Иноуэ, г-жу Юми Комацу, г-жу Мичио Кояма и г-жу Аску Ямамото, факультет профилактической медицины и общественного здравоохранения, Медицинский факультет Университета Китасато, и г-на Сичиро. Миядзаве и г-же Норико Немото, Центр электронной микроскопии, за их дотошные советы и поддержку.

Список литературы

1. Долл Р. Смертность от рака легких у рабочих, работающих с асбестом. Br J Ind Med. 1993; 50: 485–90. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

2. Отдел планирования, Бюро качества воздуха, Министерство окружающей среды ред.Все об асбесте и цеолите. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии, 1987: 1–476.

3. Моринага К., Кохьяма Н. Здравоохранение рабочих, работающих с асбестом. Токио: Фонд содействия гигиене труда; 1993. стр. 141–66.

4. Берри Г. Смертность рабочих, аттестованных по медиальным панелям пневмокониоза, как больных асбестозом. Br J Ind Med. 1981; 38: 130–7. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 5. Гормли И.П., Болтон Р.Э., Браун Г.М. и др. Некоторые наблюдения по цитотоксичности in vitro хризотила, полученного методом влажного диспергирования.Перспектива здоровья окружающей среды. 1983; 51: 35–9. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

6. Коши К., Сакабе Х. Влияние асбестовой пыли на культивируемые макрофаги. Ind Health. 1972; 10: 16–23.

7. Отдел планирования Бюро качества воздуха Министерства окружающей среды изд. Все о заменителях асбеста. Кавасаки: Японский центр экологической санитарии 1989: 106–9.

8. МакКоннелл Е.Е., Экстен С., Хестерберг Т.В. и др. Исследования ингаляционной токсикологии двух стекловолоконных материалов и амозитного асбеста на сирийском золотом хомяке.Часть II. Результаты хронического воздействия. Вдыхать токсикол. 1999; 11: 785–835. [PubMed] 9. Дэвис Р. Влияние минеральных волокон на макрофаги. IARC Sci Publ. 1980; 30: 419–25. [PubMed] 10. Браун Р.К., Чемберлен М., Скидмор Дж. В.. Эффекты искусственных минеральных волокон in vitro. Ann Occup Hyg. 1979; 22: 175–9. [PubMed] 11. Искусственные жилые волокна. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека, том. 81. Лион: МАИР; 2002. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] 12. Кохьяма Н., Танака И., Томита М. и др. Подготовка и характеристика стандартных образцов волокнистых минералов для биологических экспериментов.Ind Health. 1997; 35: 415–32. [PubMed] 13. Кудо Ю., Шибата К., Мики Т. и др. Поведение нового типа минеральной ваты (HT-ваты) в легких после воздействия через нос у крыс. Environ Health Prev Med. 2005; 10: 239–48. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

14. Управление по улучшению окружающей среды, Департамент промышленной безопасности и здоровья, Министерство труда, ред. Минеральная пыль. Руководство по измерению рабочей среды I, Токио: Японская ассоциация по измерению рабочей среды, 2000: 167–80.

15.Хестерберг Т.В., Харт Г.А. Синтетические стекловидные волокна: обзор токсикологических исследований и их влияние на классификацию опасности. Crit Rev Toxicol. 2001; 31: 1–53. [PubMed]

16. Танака И. Отложение и удаление частиц в органах дыхания у мелких животных. J Aerosol Res. 1988. 3: 16–23. (на японском).

17. Хаммад Ю., Дием Дж., Крейгхед Дж. И др. Отложение вдыхаемых искусственных минеральных волокон в легких крыс. Ann Occup Hyg. 1982; 26: 179–87. [PubMed] 18. Хестерберг Т.В., Чейз Дж., Акстен С. и др.Биоперсистенция синтетических волокон стекловидного тела и амозитного асбеста в легких крыс после вдыхания. Toxicol Appl Pharmacol. 1998. 151: 262–75. [PubMed] 19. Массельман Р.П., Мюллер В.К., Истес В. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и волокон крокидолита в легких крыс после кратковременного воздействия. Перспектива здоровья окружающей среды. 1994; 102 (добавление 5): 139–43. [Бесплатная статья PMC] [PubMed]

20. МакКоннелл Е.Е., Камструп О., Массельман Р.П. и др. Хроническое ингаляционное исследование разделенных по размеру изоляционных волокон из каменной и шлаковой ваты на крысах Fischer 344 / N.Вдыхать токсикол. 1994; 6: 571–614.

21. Хестерберг Т.В., Мюллер В.С., Массельман Р.П. и др. Биоперсистенция искусственных стекловидных волокон и крокидолитового асбеста в легких крыс после вдыхания. Fundam Appl Toxicol. 1996; 29: 267–79. [PubMed]

Минераловатная изоляция становится популярной

Новый утеплитель из минеральной ваты UltraBatt от Thermafiber распространяется на национальном уровне через Menards

.

Фото: Thermafiber
Недавно я сообщил, что новый изоляционный материал из минеральной ваты от Roxul может быть легко использован вместо пенопластовых изоляционных материалов, таких как полистирол, в определенных областях применения.В рамках нашего постоянного исследования того, как строители и проектировщики могут сделать лучший выбор изоляции (см. Нашу полную веб-трансляцию и отчет по этой теме), я хочу сообщить о новых разработках в области минеральной ваты.

Во-первых, небольшая предыстория: минеральная вата, по-разному называемая минеральной ватой, шлаковой ватой и каменной ватой, была одним из первых изоляционных материалов, широко производимых в коммерческих целях, начиная с 1871 года в Германии.

Rockwool International, крупнейший в мире производитель минеральной ваты и материнская компания канадского производителя Roxul, начала производство этого материала в 1937 году.Американская компания Thermafiber, один из крупнейших производителей этого материала в США и компания, стремящаяся к быстрому росту сегодня, была основана в 1934 году.

Минеральная вата производится путем плавления исходного материала, которым может быть камень (например, базальт) или железорудного шлака, при очень высокой температуре, его прядения, как сахарная вата, для получения очень тонких волокон, покрытия этих волокон связующим, чтобы удерживать их. вместе и формируя из него изоляционный войлок или картон для удовлетворения конкретных потребностей продукта.

Минеральная вата потеряла большую часть своей доли на рынке, когда появилась менее дорогая изоляция из стекловолокна, но уникальные свойства материала в последние годы способствовали возвращению — и в этом году крупнейшая в мире компания по производству стекловолокна Owens Corning приобрела Thermafiber. Я ожидаю, что благодаря этой разработке в ближайшие годы минеральной вате будет уделяться много внимания, в первую очередь, благодаря представлению нового продукта на прошлой неделе.

Плюсы минеральной ваты

Минеральная вата обладает высокой огнестойкостью, что давно сделало ее предпочтительным изоляционным материалом во многих коммерческих зданиях.Он достигает своей огнестойкости без использования каких-либо огнестойких химикатов, которые широко используются в большинстве пенопластовых изоляционных материалов, и что я считаю огромным недостатком этих продуктов.

Минеральная вата — более тяжелый и более плотный изоляционный материал, чем стекловолокно, что придает ему лучшие звукоизоляционные свойства и более эффективно ограничивает движение воздуха через него. При производстве в виде картона минеральная вата может быть достаточно жесткой, чтобы работать как изоляционная оболочка, как экструдированный полистирол и полиизоцианурат.

Минеральная вата также может содержать очень много вторичного сырья за счет использования железорудного шлака (отходы производства стали). Некоторые продукты из минеральной ваты, представленные на рынке, содержат более 90% переработанного материала, что выше даже, чем у целлюлозной изоляции, хотя она изготовлена ​​из переработанного материала до потребителя , а не после потребителя .

Обратная сторона минеральной ваты

У минеральной ваты есть три основных недостатка. Во-первых, минеральные волокна могут разорваться и разлететься по воздуху; когда мы вдыхаем эти волокна, они могут вызвать проблемы со здоровьем.В прошлом высказывались опасения, что минеральная вата и стекловолокно могут быть канцерогенными, как асбест. Хотя эти опасения в значительной степени были отклонены, волокна по-прежнему являются раздражителями дыхательных путей. Установщики минеральной ваты должны всегда носить качественные респираторы, а материал должен быть надлежащим образом покрыт гипсокартоном или покрытиями, предотвращающими попадание волокон в воздух в помещении.

Второй недостаток — связующее, используемое для склеивания волокон. Производители используют фенолформальдегидное связующее или фенолформальдегидное связующее с расширенным содержанием мочевины.Формальдегид — это известный канцероген для человека, и если его значительная часть попадет в воздух в помещении, это, несомненно, будет опасно для здоровья. К счастью, обработка удаляет почти весь свободный формальдегид в материале, поэтому выбросы формальдегида из минеральной ваты имеют чрезвычайно низкие уровни формальдегида — в некоторых случаях даже такие низкие, как фоновые уровни формальдегида.

Тем не менее, существует проблема восприятия формальдегидных связующих — если не настоящая проблема — и производители работают над альтернативами, как это произошло с изоляцией из стекловолокна.Я полностью ожидаю, что через несколько лет один из производителей минеральной ваты объявит о связующем на биологической основе, который работает с минеральной ватой, и промышленность довольно быстро перейдет на такое связующее.

Третий недостаток минеральной ваты заключается в том, что с ней трудно работать. Картон из минеральной ваты более сжимаем, чем жесткий пенопласт, поэтому при установке обвязки на него следует проявлять особую осторожность. В форме войлока изоляция не так легко сжимается, как стекловолокно, и не вжимается в нечетные углы и вокруг проводов.Это может затруднить работу с минеральной ватой, но также должно предотвратить некоторые из самых серьезных проблем при установке, которые возникают при использовании стекловолокна. (Эффективность всех типов утеплителя из войлока в значительной степени зависит от ухода, предпринятого во время установки.)

Новый утеплитель из минеральной ваты Thermafiber

UltraBatt — это изоляция из минеральной ваты без покрытия, обеспечивающая очень хорошую огнестойкость и звукоизоляцию.

Фото: Thermafiber
Последней новостью в области минеральной ваты является выпуск компанией Thermafiber (ныне компанией Owens Corning) гибкого изоляционного материала для стен размером 2х4 или 2х6.Это последовало за тем, как несколько лет назад компания Roxul представила широко распространенный изоляционный материал для войлока из минеральной ваты — ComfortBatt.

UltraBatt — это довольно плотный войлок (не сжимаемый, как войлок из стекловолокна), который обеспечивает очень хороший контроль звука, а также относительно высокие изоляционные свойства. Войлок 3-1 / 2 дюйма для стен 2×4 обеспечивает R-15, а войлок 5-1 / 2 дюйма для стен 2×6 обеспечивает R-23 — хотя, как и вся изоляция для заполнения пустот, эта фактическая «вся стена» Значение R будет ниже из-за теплового моста через шпильки.

UltraBatt на 70% состоит из переработанных материалов. Что касается ценообразования, национальный дистрибьютор Menards показал, что онлайн-цена составляет около 31 доллара за 40 квадратных футов в упаковке 3-1 / 2 дюйма, или около 0,77 доллара за квадратный фут. Для сравнения: ватины из стекловолокна CertainTeed без облицовки стоят примерно 23 доллара за 88 квадратных футов или 0,26 доллара за квадратный фут. Между тем, стоимость установки плотноупакованной целлюлозы обычно составляет 1-2 доллара за квадратный фут для стены 2х4, хотя цена любой изоляции, устанавливаемой подрядчиком, очень зависит от проекта.

Я не видел данных испытаний по выбросам формальдегида (или других компонентов) от UltraBatt, но Owens Corning сообщил мне, что испытания ведутся и результаты будут опубликованы в 2014 году. Я подозреваю, что, как и в случае с ComfortBatt от Roxul, выбросы формальдегида будут очень высокими. низкий.

Алекс является основателем BuildingGreen, Inc . и исполнительный редактор Environmental Building News. В 2012 году он основал Resilient Design Institute . Чтобы быть в курсе последних статей и размышлений Алекса, вы можете подписаться на его ленту в Twitter.

% PDF-1.6
%
1 0 объект
>>>
эндобдж
2 0 obj
> поток
2020-01-24T14: 02: 23 + 01: 002020-01-24T14: 02: 26 + 01: 002020-01-24T14: 02: 26 + 01: 00Adobe InDesign 15.0 (Macintosh) uuid: 2a084d87-2b95-694d- a812-f8580581d8b7xmp.did: 9863d73d-6f6b-425e-a49e-33e302dcd1c0xmp.id: 2df6c36e-47ff-46d3-9448-20805de0193aproof: pdfxmp.iid2: fb9d5ffab-740e-740e 87ec-3a982682c003xmp.did: 9863d73d-6f6b-425e-a49e-33e302dcd1c0default

  • преобразован из приложения / x-indesign в приложение / pdf Adobe InDesign 15.0 (Macintosh) / 2020-01-24T14: 02: 23 + 01: 00
  • application / pdf Adobe PDF Library 15.0 Ложь
    конечный поток
    эндобдж
    12 0 объект
    >
    эндобдж
    13 0 объект
    >
    эндобдж
    3 0 obj
    >
    эндобдж
    5 0 obj
    / LastModified / NumberofPages 1 / OriginalDocumentID / PageUIDList> / PageWidthList >>>>> / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Thumb 22 0 R / TrimBox [0.0 0.0 595.276 841.89 ] / Тип / Страница >>
    эндобдж
    6 0 obj
    / LastModified / NumberofPages 1 / OriginalDocumentID / PageUIDList> / PageWidthList >>>>> / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Thumb 28 0 R / TrimBox [0.0 0,0 595,276 841,89] / Тип / Страница >>
    эндобдж
    7 0 объект
    / LastModified / NumberofPages 1 / OriginalDocumentID / PageUIDList> / PageWidthList >>>>> / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Thumb 40 0 ​​R / TrimBox [0.0 0.0 595.276 841.89 ] / Тип / Страница >>
    эндобдж
    14 0 объект
    / LastModified / NumberofPages 1 / OriginalDocumentID / PageUIDList> / PageWidthList >>>>> / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Thumb 46 0 R / TrimBox [0.i * `rZ?,? RP | d; w;: qVlhSMTv`F {(֜ HcoJd! * TKM8 $ 6͈

    Рабочие и домовладельцы заслуживают защиты от рисков для здоровья, связанных с минеральной ватой

    Приближаются выборы в Европейский парламент, и есть проблема, на которую избиратели и кандидаты должны обратить пристальное внимание в следующем парламенте. В июне 2018 года журнал EU Today опубликовал отчет с подробным описанием рисков для здоровья, связанных с искусственным стекловолокном (MMVF) или минеральной ватой, как ее чаще называют.Пришло время претворить эти серьезные опасения в жизнь. Директивным органам необходимо предпринять конкретные шаги для защиты строителей и домовладельцев от опасностей для здоровья, создаваемых минеральной ватой.

    Минеральная вата, которую также часто называют одной из ведущих торговых марок, «Rockwool», стала более широко использоваться после запрета асбеста в 1999 году. Однако оказывается, что минеральная вата не менее опасна для здоровья. как асбест. Ведущий эксперт по здоровью легких, доктор Марджолейн Дрент, подытожила риск: «Воздействие волокон стекловаты и каменной ваты можно сравнить с воздействием асбеста.В прошлом мы не знали, что асбест очень опасен. Результаты воздействия волокон на стекловату и минеральную вату только сейчас видны, поэтому мы должны относиться к этому осторожно.

    Дело в том, что эти вещества вредны, но люди этого недостаточно осознают, и это то, о чем мы должны беспокоиться. Слишком легко признать, что «у нас есть заменитель асбеста». Но замена может оказаться не такой хорошей, как мы думали вначале, этому факту уделяется недостаточно внимания.”

    На первый взгляд непонятно, каким образом асбест был заменен другим материалом, столь же смертоносным и во многом похожим на асбест. Когда исследуется процесс тестирования, становится легче. Минеральная вата первоначально была классифицирована Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) и Международным агентством по изучению рака (IARC) как канцерогенная и опасная для человека. Затем производители минеральной ваты изменили состав своего продукта, который затем подвергся дальнейшим испытаниям.В 2002 году минеральная вата была признана канцерогеном. Однако теперь выяснилось, что испытанный продукт отличался от имеющегося в продаже, поскольку было удалено важное «связующее». К Европейскому химическому агентству (ECA), базирующемуся в Хельсинки, обращаются с призывом провести повторные испытания проданного продукта.

    Очевидно, что будущие депутаты Европарламента и другие политики должны сосредоточить внимание на этом вопросе и дать понять, что они планируют начать защищать европейских строительных рабочих и домовладельцев.

    Необходимо предпринять три очевидных шага. Первое действие — это повторное тестирование продукта. Имеются доказательства канцерогенной опасности минеральной ваты, подтвержденные классификацией ВОЗ и МАИР в 1988 году. Последующее рассекречивание в 2002 году было основано на тестах, проведенных на продуктах, которые не точно представляли минеральную вату, поскольку они используются в коммерческих целях и потребителями. . Следовательно, существует очевидная и срочная необходимость в повторном тестировании этих продуктов по мере их использования на практике.

    Второе необходимое действие — это законодательство по охране труда и технике безопасности. Например, в отличие от строительных площадок, в настоящее время к работодателям не предъявляются законодательные требования по обеспечению соблюдения правил использования защитной одежды работниками. Существуют также неофициальные данные о том, что рабочие в строительной отрасли недостаточно информированы о потенциальной опасности минеральной ваты для здоровья. Существует очевидная и срочная необходимость устранения этих недостатков, возможно, в форме законодательства ЕС.

    Третье действие — маркировка продукта. К потребительским товарам, таким как алкоголь и табак, в настоящее время предъявляются строгие требования по информированию населения о потенциальных рисках для здоровья на этикетках их продуктов. Существует веский аргумент в пользу того, что минеральная вата, продаваемая через торговлю или потребителям, должна иметь аналогичные предупреждения, заметные на всей упаковке.

    Неспособность предпринять эти действия, по сути, равносильно сознательному повторению трагической истории асбеста. Хотя асбест был признан опасным для здоровья еще в 1900 году в больнице Чаринг-Кросс в Великобритании, потребовалось до 1999 года — почти столетие — для принятия соответствующих мер.На первый взгляд непонятно, как асбест был заменен другим материалом, столь же смертоносным и во многом похожим на асбест.

    Депутаты Европарламента, избранные в мае этого года, обязаны не допускать повторения истории с минеральной ватой.

    Следите за новостями EU Today в социальных сетях:

    Гэри Картрайт

    Гэри Картрайт — редактор издательского дела и корреспондент EU Today в Брюсселе.

    Опытный журналист и писатель, он специализируется на окружающей среде, энергетике и защите.

    Он также имеет более чем 10-летний опыт работы в качестве штатного сотрудника в учреждениях ЕС, работая с политическими группами и депутатами Европарламента в различных областях политики.

    Последняя книга Гэри РАЗЫСКИВАЕМЫЙ ЧЕЛОВЕК: ИСТОРИЯ МУХТАРА АБЛЯЗОВА: Руководство для преступников о том, как избежать наказания в ЕС, в настоящее время доступна на Amazon

    .

    https: //www.amazon.co.uk/ ХОЧУ …

    Оценка последствий для здоровья, связанных с обработкой и использованием изоляционных материалов из натуральной шерсти

    Основные моменты

    Имеющиеся исследования воздействия на текстильные фабрики по производству шерсти приводят к чрезмерному обобщению.

    Основным риском образования органической пыли являются вторичные взрывы, хотя для шерсти это редкость.

    Необходимы исследования, чтобы подтвердить, снижают ли волокна / пыль до эндотоксинов риск рака.

    Влияние синтетического волокна на здоровье невелико, но исследования временами противоречат друг другу.

    Реферат

    В этом документе обсуждаются возможные последствия для здоровья, связанные с частицами пыли, выделяемыми при производстве нетканого изоляционного материала на основе овечьей шерсти.Такая изоляция может заменить традиционные синтетические изоляционные материалы, используемые в крышах, полостях стен и т. Д. Обзор литературы, касающейся органической пыли в целом и волокон овечьей шерсти, суммирует характер воздействия пыли, токсикологические пути и опасности, связанные с вдыханием и взрывоопасностью. В этом документе подчеркивается необходимость проведения дополнительных исследований, чтобы не допустить чрезмерного обобщения потенциальных легочных и канцерогенных рисков в различных отраслях промышленности. Показано, что переменные, существующие в разных отраслях, такие как использование различных типов шерсти, процессов и добавок, оказывают различное воздействие на здоровье.В последнем разделе документа поднятые вопросы здоровья сравниваются с теми, которые были подробно задокументированы для промышленности по производству минеральной и стекловаты.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    *

    *

    *