Оценка химического состава средств защиты органов дыхания и кожи рук, используемых населением во время пандемии COVID-19

Введение. Использование средств индивидуальной защиты (СИЗ), обычно предназначенных для медицинских работников, в пандемию COVID-19 распространилось на население в целом [1][2]. Средства защиты снижают распространение капель, содержащих инфективные вирусные частицы, в том числе выделявшихся заболевшими до дебюта симптомов [3]. Доказано, что ношение масок снижает заболеваемость COVID-19 на 53 % и является эффективной мерой, применяемой как изолированно, так и в сочетании с другими мерами неспецифической профилактики [4].

Обязательное ношение масок и перчаток населением вводилось в отдельных субъектах РФ в зависимости от эпидемиологической ситуации^{1 2} и сохраняется для отдельных регионов и для лиц определенных профессий, связанных с риском инфицирования COVID-19³.

Пандемия продолжается 3-й год и люди, вынужденные носить СИЗ длительное время при исполнении своих профессиональных обязанностей, стали отмечать появление неблагоприятных реакций. Медицинские работники, вынужденные в обязательном порядке использовать средства защиты органов дыхания, отмечали появление головных болей [5][6]. В других исследованиях от 7,7 до 27,9 % респондентов сообщали об умеренном зуде кожи лица при ношении маски [7–9]. При анкетировании студентов из Польши по поводу выявления нежелательных реакций при использовании СИЗ в текущую пандемию отмечено, что наиболее частыми проявлениями были затруднение дыхания (у 35,9 % респондентов) и потение кожи лица под маской (21,3 %) [9]. Анкетирование студентов-медиков в России выявило появление кожных реакций на ношение маски в виде покраснения (у 57,1 % опрошенных), сухости (27,1 %) и зуда кожных покровов (38,6 %), а также высыпаний (61,4 %); 43,1 % респондентов были вынуждены пользоваться косметическими и лечебными средствами после ношения масок, 18,9 % обращались к дерматологу [10]. Вполне вероятно, что данные реакции связаны с неправильным режимом ношения масок респондентами: только четверть респондентов носили одноразовые медицинские маски 2–3 часа, остальные дольше, и только половина респондентов ежедневно стирали свои хлопчатобумажные многоразовые маски [11].

В научных статьях сообщается о многих неблагоприятных кожных реакциях при использовании различных типов перчаток, включая раздражающий контактный дерматит, аллергический контактный дерматит и контактную крапивницу [12]. Наиболее часто раздражающий контактный дерматит проявляется в виде сухих, покрытых коркой пятен с трещинами [13]. При анкетировании медицинских работников о повреждениях кожи в связи с длительным ношением перчаток (более 6 часов) сообщили 65,9 % респондентов [14]. По данным китайских исследователей, у 88,5 % пользователей латексных перчаток появляются такие кожные реакции, как локальный зуд, жжение, покалывание, контактная и генерализованная крапивница [8].

По мнению китайских экспертов, длительное использование перчаток может привести к гипергидратации рогового слоя, что вызывает мацерацию и эрозию. Химические вещества, содержащиеся в перчатках, могут вызвать контактный дерматит на мацерированной или эрозивной коже. Кроме того, поврежденная кожа уязвима для вторичной инфекции [15]. Итальянские исследователи полагают, что появление кожных реакций при ношении перчаток связано с «истощением» поверхностных липидов. Это приводит к более глубокому проникновению детергентов, а прогрессирующее повреждение слоев кожи является основным патогенетическим механизмом [16].

Перечисленные реакции не только вызывают дискомфорт при ношении СИЗ, но могут повлечь ослабление внимания и снижение концентрации при выполнении профессиональных обязанностей, что может послужить причиной производственного травматизма. Данные реакции могут являться фактором риска здоровью пользователей и приводить к кожным заболеваниям. Таким образом, необходима гигиеническая оценка используемых СИЗ и выявление причин появления неблагоприятных реакций при их длительном применении.

Цель исследования – провести анализ химических веществ, содержащихся в масках и перчатках, как один из этапов гигиенической оценки средств защиты и оценить, может ли химический состав быть фактором риска возникновения неблагоприятных реакций на их ношение.

Материалы и методы. Были исследованы 4 вида масок и 4 вида перчаток, отобранных по результатам анализа предложений на «Яндекс. Маркет», как наиболее часто встречающихся во время пандемии предложений СИЗ для населения за период 2021 года [17] (табл. 1).

Были проведены лабораторные исследования 10 образцов каждого из указанных видов СИЗ: определялись концентрации химических веществ после моделирования их выделения в водную и воздушную среды (после кондиционирования образцов в климатической камере). Печень анализируемых химических веществ формировался исходя из наименования материала, из которого изготовлены СИЗ, и соответствующего списка контролируемых показателей, согласно техническому регламенту Таможенного союза (ТР ТС 019/2011⁴). Были проведены исследования масок на выделение в водную среду следующих химических веществ: формальдегида, ацетальдегида, этилацетата, ацетона, бензола, этилбензола, мышьяка, свинца, хрома, кобальта, кадмия, никеля, ртути, цинка; на выделение в воздушную среду: формальдегида, этилацетата, ацетона, бензола, этилбензола, этиленбензола.

Исследования проводились в аккредитованном испытательном лабораторном центре. Определение химических веществ в водной среде Условия моделирования выделения химических веществ в водную среду: экспозиция 1 час при температуре 40 °С, модельная среда – вода дистиллированная, насыщенность 1:50 (МУК 4.1/4.3.1485–03⁵).

Для получения более достоверных данных концентрации одних и тех же металлов определяли на разных приборах различными методами. На спектрометре VARIAN SpectrAA 240FS проводилось определение мышьяка гидридным методом (по ГОСТ Р 51766–2001⁶); ртути – методом холодного пара (по ГОСТ 31950–2012⁷); кадмия, никеля, хрома – методом электротермической атомизации (по ГОСТ 31870–2012⁸ (п. 4)); свинца, кадмия – методом электрометрии (ПНД Ф 14.1:2:4.140-98⁹).

На атомно-абсорбционном спектрометре “Квант2А”» методом электрометрии определяли содержание свинца, кадмия, никеля, хрома, кобальта, цинка⁹. Свинец, кадмий, цинк, медь определяли также методом инверсионной вольтамперометрии (ГОСТ 31866–2012¹⁰) на анализаторе ТА-4. Исследования на формальдегид проводились на приборе «Флюорат-02-ЗМ» флуориметрическим методом (ПНД Ф 14.1:2:4.184-02¹¹).

Исследования на определение ацетальдегида, этилацетата, ацетона, бензола и этилбензола проводились на газовом хроматографе ФГХ-1 по методикам измерения № 01.00225/205-47-12¹² и № 01.00225/205-46-12¹³

Определение химических веществ в воздушной среде

Моделирование выделения в воздушную среду проводилось после кондиционирования образцов (в отдельном помещении в течение 1–2 дней) в климатической камере СМ 10/40-250 СФ. Условия экспозиции: 24 часа при температуре 20 °С, влажность 45 %, воздухообмен 1 об./час. Отбор воздуха из климатической камеры проводился аспиратором «Аспиратор, тип ПУ, модификация ПУ-4Э».

Исследования на формальдегид проводились на приборе «Фотометр фотоэлектрический КФК-3» фотометрическим методом по методике РД 52.04.823–2015 (отбор не менее 240 литров)¹⁴.

Исследования на этилбензол и этенилбензол проводились на газовом хроматографе тип «Кристалл-2000М», модификация ПИД-1, ПИД-2 по методике МУК 4.1.598–96¹⁵ методом газовой хроматографии с термодесорбцией.

Исследования на ацетон, бензол, этилацетат проводились на газовом хроматографе ФГХ-1 по методике № МВИ 66-04¹⁶ методом газовой хроматографии.

Для значимых концентраций рассчитывались средняя и ошибка средней (М ± m).

Результаты. Полученные при определении химических веществ результаты анализа выделения металлов из СИЗ в водную среду и органических соединений в водную и воздушную среды представлены в табл. 2 и 3.

Содержание анализируемых химических веществ в вытяжках из всех видов исследуемых масок не превышало допустимых значений согласно ТР ТС 019/2011.

Из представленной табл. 3 видно, что в хлопчатобумажных перчатках и хлопчатобумажных с покрытием обнаружен формальдегид в концентрациях, превышающих допустимые в 1,48 и 1,16 раза соответственно. В хлопчатобумажных перчатках с покрытием обнаружен цинк в концентрациях, превышающих допустимые значения в 1,17 раза.

Обсуждение. По своему химическому составу исследуемые виды масок являются безопасными для потребителей. По-видимому, причиной появления неблагоприятных реакций является не химический состав. На появление общих и местных реакций на ношение масок может влиять изменение температуры и влажности кожи под маской, бактериальная обсемененность внутренней поверхности масок при разной длительности ношения, воздухопроницаемость материала, из которого изготовлена маска, способ фиксации маски на голове и т. д. Необходимо дальнейшее изучение перечисленных характеристик лицевых масок.

Токсичность цинка при накожном воздействии может варьировать в зависимости от химической формы цинка. Известно, что хлорид цинка может вызывать более сильное раздражение по сравнению с сульфатом цинка, а цинк оксид не вызывает раздражения кожи [18]. Количество цинка, проходящего непосредственно через кожу, относительно невелико. Кожная абсорбция цинка происходит, но ее механизм четко не определен. Чистый цинк классифицируется как вещество, не вызывающее разъедание, раздражение и аллергическую реакцию кожи [19]. Для решения вопроса о токсичности цинка, обнаруженного в перчатках, нужно выяснить, в составе каких соединений он присутствует.

Наличие формальдегида в хлопчатобумажных перчатках может быть связано с некачественным сырьем или особенностями производственного процесса, например использованием вспомогательных веществ при заключительной отделке тканей. Формальдегид в водном растворе легко абсорбируется через кожу и может привести к местному раздражению кожи [20][21] и аллергическому контактному дерматиту [22–25], а также канцерогенезу [25][26]. Однако формальдегид, обнаруженный в таких концентрациях в хлопчатобумажных перчатках и перчатках с покрытием, не может являться единственной причиной всех жалоб и выявляемых нарушений кожных покровов, о которых сообщается в научных исследованиях. Можно предположить влияние также других факторов, таких как длительность ношения, наличие индивидуальных особенностей (наличие хронических кожных заболеваний), накопление бактериального загрязнения в сочетании с избыточной влажностью на внутренней стороне перчаток в результате ношения. Изучение этих факторов должно быть включено в гигиеническую оценку перчаток.

Заключение. Содержание анализируемых химических веществ в масках, изготовленных из спонбонд/мельтблауна, неопрена и хлопка, не превышало гигиенических нормативов и, соответственно, не представляет риск здоровью пользователей. В хлопчатобумажных перчатках и перчатках с покрытием было обнаружение превышение допустимого содержания формальдегида и цинка. Содержащийся в перчатках формальдегид может приводить к появлению неблагоприятных кожных реакций. Содержание химических веществ в СИЗ рук не должно превышать установленных гигиенических нормативов, поэтому требуется более жесткий контроль за их производством. Необходимы дальнейшие всесторонние исследования для проведения комплексной гигиенической оценки СИЗ.