5 Влияние бытовой химии на окружающую среду и здоровье человека

История бытовой химии берет свое начало в древнем мире, конечно по тем временам это не были современные стиральные порошки или чистящие средства. Еще жившие в пещерных условиях первобытные люди использовали абразивные вещества, для изготовления оружия, наскальных рисунков и т.д.

Финикийцы и галлы в VI веке до н. э. научились варить из козьего жира и древесной золы мыло. До этого момента для стирки применяли глину, песок, золу, яичные желтки и др. (рисунок 2).

Рисунок 2 – Мыло из козьего жира и древесной золы

С развитием письменности появились даже первые законы по применению химических средств. Одни из самых ранних упоминаний химических средств в быту

45

связывают с Древней Грецией и Вавилоном, связано это с месторождениями соды, которых было на территории этих государств в большом количестве.

ВШумерской таблице, составленной в 2200 г. до н. э., приведен рецепт лечения мылом, а в V веке до н. э. египетская царица Клеопатра собственноручно начертала на папирусе советы по уходу за телом [10].

Вначале нашей эры люди использовали в быту уже около 100 видов химических веществ как органического происхождения (пчелиный воск, крахмал, жиры, оливковое и кокосовое масло, уксусная кислота, скипидар), так и неорганического (пемза, поваренная соль, квасцы и др.).

Несмотря на то, что в конце эпохи средневековья в разных странах существовала довольно развитая мыловаренная промышленность, химическая сущность процессов, конечно, была не ясна. На Антильских островах и в наше время используют для стирки кору белого орехового дерева. Около трех тысяч лет назад человечество впервые познакомилось с мылом. Итак, на смену всем этим средствам пришло мыло и стало неотъемлемым средством по уходу за телом.

Египетские археологи после раскопок в дельте Нила пришли к выводу, что производство мыла было налажено несколько тысяч лет назад. Местом его зарождения были древние культурные центры, расположенные по берегам Средиземного моря. Приблизительно около 600 г. до н.э. финикийцы, совершенствуя это ремесло, передали его секрет на юг Франции, а затем в Германию, Испанию и Италию.

Первое синтетическое моющее средство изобрел немецкий химик Фриц Габер

в1916 году, оно предназначалось для промышленного использования. Бытовые синтетические моющие средства, стали выпускать лишь в 1935 году. С тех пор, разработан огромный ряд синтетических моющий средств, и их производство стало важной отраслью химической промышленности. В настоящее время в мире ежегодно производится около 30 млн. тонн товаров бытовой химии. Только в России на сегодняшний день ежегодно производится около 1,7 млн. тонн продукции. Однако в развитых странах потребление моющих средств и бытовой химии достигает 21,7 кг/чел в год. Учитывая этот фактор и ежегодный прирост

46

Растительные клеи изготавливают на основе крахмала, каучука, смолы. К животным клеям относят – казеиновый, костный, мездровый. Среди минеральных клеев следует выделить - битумный и силикатный.

Синтетические клеи более сложны по составу, в основе их лежит термопластичные и термореактивные смолы или каучук, которые обладают повышенной адгезией, водостойки и термостойки.

Средства предназначены для окрашивания поверхностей, они образуют прочную пленку, которая препятствует воздействию окружающей среды на поверхность, тем самым защищая ее от разрушения. Основным компонентом, входящим в состав лакокрасочной продукции является пленкообразующее вещество и пигменты. Дополнительно в состав включают растворители, отвердители, наполнители и специальные добавки.

По химическому составу лакокрасочные покрытия следует делить на:

–масляные

–алкидно– акриловые;

–перхлорвиниловые;

–эпоксидные;

–органосиликатные;

–кремнийорганические.

Материалы на основе растительных и синтетических масел, называются олифы. Олифы образуют защитную пленку на поверхности после высыхания. Выделяют несколько видов олиф:

1)Натуральные олифы изготавливаются на основе растительных масел.

2)Искусственные олифы изготавливаются на основе продуктов нефтепереработки.

3)Полунатуральные в состав входят как натуральные растительные масла, так

исинтетические смолы и растворители. Олифы в основном предназначены для разбавления красок.

Краски – это пигменты, которые смешивают с пленкообразующим веществом. В зависимости от пленкообразующего вещества краски бывают:

49

1)Масляные изготавливают на основе олифы

2)Эмалевые растворы пигмента и лака (алкидные, нитроцеллюлозные, кремнийорганические)

3)Водорастворимые (водоэмульсионные) растворы пигмента с водой . Вещества на основе органических растворителей, которые образуют

глянцевую защитную пленку – лаки.

Лаки в зависимости от сырья бывают:

1)Масляные. Применяются для покрытия деревянных поверхностей, используются для внутренних работ.

2)Смоляные. Создают прочное блестящее, устойчивое к атмосферным воздействиям покрытие, используются снаружи и внутри помещения.

3)Нитроцеллюлозные. Быстросохнущие прочные покрытия, для металлических и деревянных поверхностей.

4)Асфальтобитумные. Составы, создающие прочную зеркальную черную пленку, устойчивую к влаге, коррозии, электричеству. Обладают высокой горючестью. Применяются для покрытия металла.

Лакокрасочные материалы, как и все товары бытовой химии, содержат в своем составе опасные для человека вещества. С другой стороны лакокрасочные материалы являются огнеопасными и даже взрывоопасными, поэтому использовать такие материалы необходимо при соблюдении всех мер безопасности и обязательно использовать средства индивидуальной защиты.

Недопустимо хранение лакокрасочных материалов в домашних условиях в большом количестве, так как они легко вспыхивают, а их пары могут взрываться. По возможности надо максимально сокращать время хранения материалов и постоянно следить за условиями их содержания [5].

Хранить лакокрасочные материалы рекомендуется в помещениях с температурой не выше 25 °С, вдали от нагревательных приборов, предохраняя от попадания влаги и прямых солнечных лучей.

50

Лакокрасочные материалы содержат в своем составе вредные для человека вещества, которые могут попадать в организм через дыхательные пути, кожу и пищеварительную систему.

Через дыхательные пути в организм человека могут попадать пары растворителей, они оказывают большее отрицательное воздействие, чем при попадании через пищеварительную систему, так как при вдыхании они быстрее попадают в кровеносную систему. Поэтому при использовании в быту легколетучих и среднелетучих растворителей (бензин, ацетон, бутанол), следует работать в средствах индивидуальной защиты.

При невысоких концентрациях растворителя, у человека наблюдается возбуждение, а при высоких концентрациях, головная боль, головокружение, раздражительность, тошнота и рвота.

Такие растворители как бензин или ацетон раздражают слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, вызывают аллергические реакции, а при высоких концентрациях вызывают кожные заболевания. Конечно же, при попадании в организм человека в большом количестве, паров и продуктов растворителей, красок, олиф, эмалей, могут вызывать острые отравления.

Следует отметить, что в условиях пожара токсичность продуктов горения лакокрасочных материалов, вызывают отравления токсичными продуктами горения.

Для удален ия жир н ых загр язн ен ий в состав моющих син тетических ср едств включают щелочн ые добавки (соду или соль кремн иевой кислоты). Для облегчен ия удален ия загр язн ен ий белкового пр оисхожден ия в син тетические моющие ср едства добавляют эн зимы (фер мен ты) – вещества биологического пр оисхожден ия.

Есть н екотор ые момен ты, в которых моющие ср едства пр евосходят мыло, моющие ср едства обладают большей моющей способн остью, гигиен ичн остью, экон омичн остью и др угими пр еимуществами. Син тетические моющие вещества более сильн ые повер хн остн о-активн ые вещества в отличие от мыла, в связи с этим он и способн ы пр и р астворении в воде лучше смачивать обрабатываемые поверхности, измельчать загрязнения, на частички которые удерживаются в водном растворе во взвешенном состоянии и не оседают [24].

51

Химические отбеливатели.

В большинстве своем это неорганические соединения. В качестве химических отбеливатей применяются окислители (перекиси, хлорсодержащие вещества) и восстановители (гидросульфит, биосульфит).

Химические отбеливатели образуют три большие группы:

–кислородные;

–хлорсодержащие;

–прочие.

Выделяют следующие виды мыла:

–Хозяйственное (твёрдое, жидкое или порошкообразное) – для стирки хлопчатобумажных и льняных тканей, и других специальных целей.

–Туалетное – для мытья тела, волос, и для бритья.

Для бритья (в виде мыльных палочек, порошка или крема). Для мытья головы (жидкое или порошковое).

– Медицинское (примеры: дегтярное, борное, карболовое) – содержит дезинфицирующие вещества.

Структура мицеллы такова, что внешняя поверхность гидрофильна (притягивается к воде), а внутренняя часть липофильна (притягивает и растворяет жиры).

Это происходит по тому, что жир и вода враги, так как их молекулы совсем разные, жир не растворяется в воде и его нельзя смыть. Молекуле воды нечем зацепить молекулу жира, чтобы зацепить каплю жира и оторвать ее от кожи, нужен специальный крючок, этим крючком и служит, длинная молекула мыла, один конец которой не имеет заряда, а другой имеет отрицательный заряд. Незаряженный конец прилипает к молекуле жира, заряженный к молекуле воды. После этого жир ни куда не денется и спокойно смывается с загрязнённых рук.

Моющее действие мыла обусловлено несколькими факторами, среди которых важнейшую роль играет образование так называемых мицелл – шариков из молекул мыла. Чаще всего мыльные молекулы окружают капельку масла или кусочек жира, со всех сторон образуя вокруг шарик, так называемую мицеллу, когда мы моем руки

52

или стираем белье в мыльном растворе образуются миллионы мицелл которые отрывают кусочки грязи и жира от нашей кожи и одежды. Мицеллы так же захватывают и болезнетворные бактерии. Потоки воды уносят эти мицеллы с нашей грязью и бактериями [31].

Соли высших жирных кислот (натриевые, калиевые или аммониевые соли стеариновой, пальмитиновой, миристиновой, лауриновой и олеиновой кислот) основной компонент твердого мыла.

Один из вариантов химического состава

–твёрдого мыла – C17H35COONa;

–жидкого мыла – C17H35COOK.

Часто в состав мыло включают ароматизаторы, красители и порошки.

Зубные пасты.

Как и многие современные средства, зубные пасты так же наносят вред организму человека. Абразивные средства, входящие в состав зубных паст, царапают эмаль зубов, что приводит к частому появлению кариеса. Триклозан, который входит в состав зубных паст, убивает ни только вредные, но и полезные бактерии. При избытке фтора наблюдается снижение иммунитета, повреждение щитовидной железы, разрушение костей и ускорение физиологического старения.

Косметические средства.

Косметические препараты применяются с целью защиты кожи от неблагоприятных факторов внешней среды, для очищения кожи и для поддержания кожи в хорошем состоянии.

В настоящее время принято выделять две большие группы косметических средств:

–Косметика для ухода;

–Декоративная косметика.

Косметика для ухода за кожей в свою очередь подразделяется на (защитные, очищающие, питательные, регенерирующие, тонизирующие, увлажняющие).

Большое значение имеет деление косметических препаратов на:

53

–профессиональные средства, требующие для их применения специальных знаний и используемые косметологами при проведении процедур в салонах;

–средства для домашнего ухода, которые могут быть либо дополнением профессиональной линии в качестве межкурсовых препаратов, поддерживающих достигнутый эффект, либо продаваться и применяться для самостоятельного ухода в домашних условиях.

Первые косметические средства начали появляться еще 5000 лет назад в Египте. Для приятного запаха и мягкости кожи использовались масла с благовониями, а для защиты лица от солнца женщины наносили белила. Также египтяне первыми стали использовать черную краску для глаз на основе сурьмы в качестве подводки. А для создания натурального румянца использовались растертые цветы.

Из Египта косметика проникла в Грецию, а позже и в Рим. Слово «косметика» впервые было введено именно древними греками. Их достижения в области красоты были связаны со знанием трав, масел и опытом их применения.

В качестве косметических средств в древние времена использовали: львиный жир в мазях для кожи и волос; жир черных змей, который закрашивал седину, бычью кровь, птичьи яйца, рыбий жир, перетертые копыта животных, краску для подводки глаз.

Сейчас производство декоративной косметики считается одной из наиболее прибыльных отраслей промышленности, связано это, конечно же, с огромным спросом среди женского населения [23].

Вредные ингредиенты и примеси в косметике встречаются значительно чаще, чем хотелось бы, а некоторые из них представляют реальную угрозу для здоровья. Среди них дурной славой пользуются:

–1,4 – диоксан, это вещество является хорошо известным канцерогеном (веществом, вызывающим раковые заболевания). 1,4 – диоксан был получен случайно, как нежелательный побочный продукт при производстве некоторых косметических ингредиентов – когда две молекулы оксида этилена соединяются во время побочной химической реакции

54

–нитрозамины или N – нитрозосоединения, являются агрессивными канцерогенами, способными проникать в организм человека через кожу. Они не используются в качестве ингредиентов для косметических средств, как, например, диоксан. Они могут образовываться случайно во время получения отдельных ингредиентов, либо при взаимодействии двух абсолютно безопасных ингредиентов

всоставе конечного продукта.

–химические вещества, которые влияют на эндокринную и гормональную системы.

Те компоненты, которых в косметических средствах больше всего, указаны на упаковке самыми первыми в списке. Они могут вызывать различные эффекты, порой опасные для здоровья.

Ланолин в составе косметики усиливает чувствительность кожи и нередко приводит к аллергии. Не меньше страдает кожа от минеральных масел (по сути, это техническое, полученное из нефтепродуктов масло).

Кожа нередко страдает от присутствия в средствах эмульгаторов, они помогают сохранять состав и консистенцию средств. Их высокая концентрация грозит сухостью и стянутостью кожных покровов.

Использование декоративной косметики вызывает раздражения кожи, аллергические реакции и различные высыпания (акне или комедоны).

В быту активно используются препараты для защиты растений, к ним относят инсектициды, фунгициды, гербициды, акарициды. Самые опасные из них инсектициды – это препараты, которые применяются для борьбы с насекомыми их личинками и яйцами. Свойства инсектицидов обусловлены активным действующим веществом. По характеру попадания в организм насекомого и механизму действия инсектициды подразделяются на 3 группы:

Инсектициды кишечного действия, попадают в организм насекомого с пищей и всасываясь в кишечнике отравляют организм насекомого. Самый распространённый кишечный яд – хлорофос. Сюда же можно отнести фозалан, волатон (фоксим) и пиретрины.

55

Контактные препараты убивают при непосредственном соприкосновении (внешнем контакте) с любой частью тела насекомого. К контактным инсектицидам относятся фосфорорганические соединения – карбофос, фосфамид, метафос, пиретроиды и некоторые другие синтетические вещества.

Фумиганты - препараты отравляют организм насекомого, поступая через дыхательную систему. Применяются в газообразном виде. Это хлорпикрин и бромметил, сероуглерод, этиленоксид и фосфин.

Фунгициды предназначены для борьбы с патогенными грибами и бактериями. Их условно подразделяют на: защитные, лечебные, системные, контактные. Концентраты фунгицидов токсичны для человека и животных. Так как фунгициды имеют опасный состав для организма.

Действие гербицидов основано на имитации гормонов растений. Не так уж сложно предположить, что они также могут навредить человеческому организму.

Акарициды относятся к инсектицидам избирательного действия. Препарат уничтожает клещей.

Их условно подразделяют на 3 группы:

–Специфические (эффективны только против клещей);

–Инсектоакарициды (эффективны против клещей и насекомых);

–Акарофунгициды (эффективны против клещей и патогенных грибов).

Все препараты для защиты растений принято делить по классам опасности. Степень опасности определяется действием вещества на организм человека: токсичность, канцерогенность, тератогенность, эмбриотоксичность, раздражающее действие на слизистые оболочки и другие характеристики.

Выделены 4 класса опасности, это определено и закреплено ГОСТом.

1 класс опасности – чрезвычайно опасны. Самые опасные и ядовитые вещества. Применяются исключительно в складских помещениях; допуск людей в обработанные помещения – только после тщательного проветривания.

2 класс опасности – высокоопасны. Ими запрещено обрабатывать пищевые и кормовые культуры в момент роста и созревания плода. Сюда относят препараты на основе действующего вещества фентион.

56

3 класс опасности – умеренно опасны. Наиболее часто встречаются на полках специализированных магазинов. К данной группе относятся препараты с основным действующим веществом - пиретрин.

Характеризуются низкой токсичностью для теплокровных (птиц и млекопитающих), но чрезвычайно токсичны для хладнокровных – рыб, амфибий и рептилий (лягушек, ящериц и т.д.) и пчёл.

К 3 классу опасностей также относят фосфорорганические соединения. Следует отметить, что у многих насекомых уже выработана устойчивость к этим препаратам, а для человека они не перестали быть токсичными и канцерогенными. Несмотря на то, что они находятся в группе умеренно опасных инсектицидов, рекомендовать их к применению не хочется.

4 класс опасности – малоопасны. Вещество в основе состава малоопасных это средство, как правило, биологического происхождения и представляет собой продукт жизнедеятельности разнообразных микроорганизмов. Эти препараты характеризуются низкой токсичностью, разрушаются в природных условиях.

Борьбу с насекомыми мы ведем как на садовых участках, так и в своих домах. В связи с этим следует четко следовать рекомендация производителя по применению инсектицидов. Нет в природе таких химических средств борьбы с насекомыми, которые были бы совершенно безвредны для человека и животного мира. Поэтому при работе с ними необходимо соблюдать меры предосторожности.

Инсектициды вредны многим плотоядным особенно птицам. Этот ядохимикат индуцирует гормональные изменения, которые влияют на метаболизм кальция у птиц. Это в свою очередь приводит к истончению скорлупы яиц.

Влияние инсектицидов на живые организмы слабо изучены, в связи с относительной новизной ядохимиката. Но среди ученых есть опасения, что следы метаболитов инсектицидов сохраняются в пище, хотя они и не оказывают токсического действия, они могут снижать сопротивляемость болезням и постепенно накапливаются в организме до опасного уровня.

В состав жидких стиральных порошков входят: поверхностно-активные вещества, фосфаты, оптический отбеливатель, энзимы, балласт, полимеры,

57

ароматизаторы. Жидкие стиральные порошки занимают около 10% всех представленных средств для стирки.

Капсулы – это относительно новое средство для стирки вещей, представляют собой гель, упакованный в растворимую прозрачную оболочку. Оболочка капсулы растворяется при стирке в холодной воде, высвобождая концентрированный гель.

Не смотря на такое разнообразие средств для стирки, состав их не сильно отличается друг от друга. Основным веществом всех стиральных порошков является поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые в принципе и являются стирающими агентами [17]. Кроме поверхностно-активных веществ в состав средств для стирки входят фосфаты, карбонаты, отбеливатели, ферменты (энзимы), ароматизаторы, красители и некоторые другие добавки. Фосфаты – это самый дешевый и очень эффективный смягчитель воды, кроме того фосфаты помогают не образовываться накипи в стиральных машинах.

Как мы уже выяснили состав современных средств бытовой химии, содержит большое количество вредных веществ, которые вредят биосфере, а так же пагубно влияют на здоровье человека. Постоянное использование их в быту может привести к хроническим заболеванием разной патологии.

Согласно статистике, только 3% населения внимательно читают этикетки и изучают состав бытовой химии, которую приобретают. Однако следует не забывать, что существует такое понятие как совокупное влияние всех компонентов состава (аддитивный эффект), которые могут нанести реальный вред, здоровью человека, поэтому выбирая бытовую химию, следует не забывать читать состав и инструкцию по применению [24].

В США отказались от использования фосфатных порошков еще в 1970 – е года, на территории Евросоюза было принято решение отказаться от фосфатных порошков с 2013 года. Так же запрет на фосфатные порошки существует в Турции, Японии, Тайване, Республике Корея. В Российской Федерации о вреде фосфатных порошков заговорили в 2017 году, в итоге предложено сократить содержание фосфатов в стиральных порошках с 17% до 2 – 4%.

58

В организм человека поверхностно – активные вещества пронимают через кожные покровы, а способствуют этому проникновению фосфаты, которые позволяют поверхностно-активным веществам лучше проникать в ткань и задерживаться в ней вызывая тем самым интоксикацию и аллергические реакции кожи при соприкосновении с тканью.

Многие чистящие средства включают в свой состав аммоний и его различные соединения. Аммоний помогает разрушать жиры, но в тоже время они оказывают аллергические реакции кожных покровов, а иногда и возникают химические ожоги. Попадая в легкие при дыхании, могут привести к серьезным заболеваниям дыхательной системы, вплоть до раковых заболеваний.

Мощным фактором подавления иммунитета человека, обладает ПХБ (полихлорированные бефенилы). Поступление в организм человека этого соединения может спровоцировать развитие рака, поразить печень, почки и нервную систему [24].

Поливинилпирролидон (PVP) - Пленкообразователь, фиксатор волос, загуститель, стабилизатор пены, увлажнитель, лифтинг, гелеобразователь, модификатор вязкости. Оказывает токсичное воздействие на легкие при вдыхании.

Пирофосфат тетранатрия (Tetrasodium Pyrophosphate) - Хелатирующий компонент, буферное вещество, осветляющее вещество. Может накапливаться в организме. Вредит окружающей среде. Может вызывать раздражение кожи и глаз, аллергические реакции.

Метилпарабен натрия (Sodium Methylparaben) Консервирующий компонент, антимикробное средство, против потоотделения. Вызывает раздражение кожи, аллергию и эндокринные нарушения.

Cl 74260 – зелёный пигмент, используется в любых косметических средствах, кроме тех, что предназначены для кожи вокруг глаз. Вещество может вызвать серьёзные врождённые дефекты в развитии эмбрионов.

CI 42090 – бриллиантовый синий краситель. Вызывает аллергические реакции. Противопоказан астматикам.

59

Серная кислота (Sulfuric Acid) – регулятор pH. Потенциальный канцероген. Вызывает раздражение кожи и слизистых.

Этиленгликоль (Ethylene Glycol) – Растворитель, регулятор вязкости. Токсичен.

Поверхностно – активные синтетические средства, которые входят в состав большинства средств бытовой химии, являются загрязнителями водоемов. Синтетические ПАВ понижают поверхностное натяжение воды, что благоприятно сказывается на моющих функциях, но при большой концентрации в мировых водах может привести к глобальным проблемам. Так же синтетические ПАВ содержатся в пестицидах и при их применении попадают в почву и грунтовые воды [28].

60