Химические вещества были в пределах нормы. Но учёные измерили воздух по минутам

Исследование пяти маникюрных салонов Нью-Йорка показало, как средние концентрации скрывают кратковременные пики загрязнения и почему соблюдение нормативов не всегда означает отсутствие риска

Представьте обычный маникюрный салон. Один мастер снимает старое покрытие, другой наносит лак, третий работает с искусственными ногтями. В помещении одновременно используются растворители, полимерные материалы и другие косметические средства.

Многие из них выделяют летучие органические соединения. Это вещества, которые сравнительно легко переходят в газообразное состояние и смешиваются с воздухом.

Их концентрация не остаётся постоянной. Она может изменяться в зависимости от используемых продуктов, количества процедур, вентиляции и других условий.

Но если измерить только средний уровень загрязнения за восемь часов, часть этих изменений окажется незаметной.

Именно эту проблему решили изучить американские исследователи.

Как учёные измеряли воздух в маникюрных салонах

Команда под руководством А. Майкла Иерарди из CUNY Graduate School of Public Health and Health Policy исследовала качество воздуха в пяти маникюрных салонах Нью-Йорка.

В течение недели специалисты проводили непрерывный мониторинг с минутным разрешением.

Для этого использовали фото-ионизационные детекторы — приборы, позволяющие отслеживать изменения суммарной концентрации летучих органических соединений практически в реальном времени.

Дополнительно исследователи отбирали пробы воздуха для определения 11 конкретных химических веществ.

Это важное различие: непрерывные измерения показывали изменение суммарного содержания летучих соединений, а отдельный химический анализ позволял установить состав загрязнения. Содержание каждого из 11 веществ не измерялось индивидуально каждую минуту.

Среди наиболее распространённых соединений оказались:

• Ацетон: растворитель, широко используемый для удаления покрытий.
• Этилацетат: компонент многих лаков и косметических растворителей.
• Бутилацетат: вещество, применяемое в покрытиях для ногтей.
• Метилацетат: быстро испаряющийся органический растворитель.

В меньших концентрациях обнаруживались и другие вещества, включая метакрилаты, применяемые в материалах для искусственных ногтей, а также бензол.

Затем исследователи использовали полученные данные для математической оценки возможных последствий длительного профессионального воздействия.

Почему средний показатель может скрывать загрязнение воздуха

Представим условный пример.

В течение большей части рабочего дня концентрация определённого вещества остаётся низкой. Но несколько раз она резко увеличивается на короткое время, после чего снова снижается.

Если усреднить все измерения за восемь часов, результат может оказаться значительно ниже максимальных значений.

Математически это совершенно корректно. Однако среднее значение отвечает только на один вопрос: какой была усреднённая концентрация за выбранный период?

Оно не показывает, насколько высокими были отдельные пики, как часто они повторялись и сколько продолжались.

Здесь важно понимать, что кратковременные и длительные воздействия могут иметь разное значение для здоровья.

Для некоторых веществ основную роль играет суммарное количество, поступившее в организм за продолжительное время. Для других существенны также кратковременные высокие концентрации, способные вызывать раздражение дыхательных путей или другие острые реакции.

Поэтому среднесменные и кратковременные показатели не заменяют друг друга, а дополняют общую картину.

В исследованных салонах концентрации летучих соединений заметно колебались на протяжении рабочего дня.

При этом уровни отдельных веществ в целом оставались ниже соответствующих профессиональных пределов воздействия.

Получился важный результат: измерения могли соответствовать установленным нормативам, хотя более подробный мониторинг показывал значительную изменчивость загрязнения.

Сами по себе пики ещё не доказывают причинения вреда. Но они указывают, что для полноценной оценки воздействия необходимо учитывать не только среднюю концентрацию.

Почему низкие концентрации бензола привлекли внимание исследователей

Наиболее интересный результат оказался связан не с самыми распространёнными растворителями.

Бензол обнаруживали в сравнительно небольших количествах. Однако при моделировании длительного профессионального воздействия расчётный дополнительный риск онкологических заболеваний в нескольких салонах превышал ориентир Агентства по охране окружающей среды США (EPA) — один дополнительный случай на миллион человек.

Чтобы правильно понять эту цифру, необходимо различать измеренную концентрацию и рассчитанный риск.

Исследователи не обнаружили онкологических заболеваний, вызванных работой в салонах. Они использовали математические модели, учитывающие воздействие вещества и его известные токсикологические характеристики.

Бензол относится к установленным канцерогенам для человека. При оценке его воздействия учитывается возможность увеличения вероятности заболевания при длительном вдыхании загрязнённого воздуха.

Показатель «один дополнительный случай на миллион» означает модельную оценку риска сверх обычной вероятности заболевания при заданном сценарии воздействия.

Это не означает, что среди миллиона работников обязательно появится один заболевший.

Более того, EPA не рассматривает этот ориентир как универсальную границу, по одну сторону которой воздействие абсолютно безопасно, а по другую — неприемлемо. В разных регулируемых ситуациях применяются различные подходы к оценке и управлению рисками.

Поэтому превышение такого ориентира указывает прежде всего на необходимость более внимательного анализа.

Есть и ещё одно принципиальное различие.

Работа не доказала, что именно обнаруженные минутные пики стали причиной повышения расчётного онкологического риска.

Кроме того, исследователи не установили точные источники каждого кратковременного всплеска загрязнения.

А что показала оценка других рисков для здоровья

Учёные рассматривали не только потенциальные онкологические последствия.

Для оценки неонкологических эффектов использовали индекс опасности (hazard index).

Он позволяет сопоставить предполагаемое воздействие химических веществ с уровнями, при которых неблагоприятные последствия обычно не ожидаются.

Значение ниже единицы, как правило, указывает на невысокую вероятность таких эффектов в рамках применённой модели.

Значение выше единицы сигнализирует о необходимости дополнительной оценки, но само по себе не означает, что человек обязательно заболеет.

В большинстве исследованных сценариев неонкологический индекс оставался ниже единицы.

Превышения при расчётах с фиксированными исходными значениями наблюдались только для верхних оценок воздействия в салоне с наиболее высокой концентрацией летучих соединений.

Вероятностное моделирование, дополнительно учитывавшее изменчивость и неопределённость исходных данных, показало сходную картину. В отдельных салонах сохранялась ненулевая вероятность превышения ориентиров даже тогда, когда расчёты по медианным концентрациям выглядели благополучно.

Это показывает, почему оценка профессиональных рисков не должна ограничиваться одним средним значением.

Почему для работников салонов вопрос особенно актуален

Одна из особенностей маникюрной индустрии заключается в продолжительности и повторяемости воздействия.

Клиент может провести в помещении час или два и вернуться через несколько недель. Мастер работает с химическими продуктами практически ежедневно, нередко в течение полной смены.

Поэтому результаты исследования относятся прежде всего к профессиональной безопасности сотрудников, а не к оценке риска одного посещения салона.

Есть и другой аспект.

Многие профессиональные пределы воздействия исторически разрабатывались с ориентацией на условия работы здорового взрослого человека. Они не всегда в полной мере учитывают особенности всех групп работников.

Авторы обращают внимание на женщин репродуктивного возраста, составляющих значительную часть персонала маникюрных салонов.

Это особенно важно при изучении веществ, для которых обсуждаются возможные репродуктивные и другие отдалённые эффекты.

Однако новое исследование не оценивало исходы беременности, репродуктивное здоровье или индивидуальную восприимчивость участниц. Такие вопросы требуют отдельных исследований.

Что исследование действительно доказало, а что осталось неизвестным

Главное достоинство работы — сочетание непрерывного мониторинга, химического анализа отдельных веществ и нескольких методов математической оценки риска.

Такой подход позволяет увидеть особенности воздействия, которые теряются при использовании только среднесменных значений.

Но существуют существенные ограничения.

Во-первых, исследование охватило всего пять салонов одного города. Полученные данные нельзя автоматически распространять на все маникюрные салоны США или других стран.

Во-вторых, наблюдение продолжалось одну неделю. Оно не описывает все возможные сезонные изменения, особенности вентиляции и колебания рабочей нагрузки.

В-третьих, авторы не проводили медицинского обследования сотрудников для установления связи между измеренными концентрациями и конкретными заболеваниями.

Наконец, математические модели долгосрочного риска зависят от предположений о продолжительности работы, характере воздействия и токсичности веществ.

Поэтому рассчитанные показатели нельзя воспринимать как индивидуальный прогноз для конкретного мастера.

Что помогает снизить воздействие химических веществ в салоне

Практическое значение работы заключается прежде всего в совершенствовании условий труда.

Американский Национальный институт охраны труда (NIOSH) рекомендует сочетать общую вентиляцию помещения с местным удалением загрязнённого воздуха непосредственно от рабочих поверхностей.

Это важное различие.

Обычная вентиляция разбавляет загрязнённый воздух во всём помещении. Местная вытяжка позволяет захватывать часть паров и других загрязнителей ближе к месту их образования, прежде чем они распространятся по салону.

Дополнительную роль играют закрытые ёмкости для растворителей, использование дозаторов, уменьшение ненужного испарения продуктов и правильная организация рабочих процедур.

При этом отсутствие резкого химического запаха нельзя считать доказательством безопасности воздуха. Запах не позволяет надёжно определить концентрацию каждого вещества или оценить профессиональный риск.

Для владельцев салонов результаты исследования означают, что контроль качества воздуха может требовать более подробных измерений, особенно при интенсивной работе и недостаточной вентиляции.

Для работников — что важны не только состав используемых продуктов, но и условия их применения на протяжении всей смены.

А для исследователей следующий шаг состоит в изучении большего числа салонов, сравнении разных систем вентиляции и сопоставлении измеренных воздействий с реальными показателями здоровья сотрудников.