Краткая характеристика некоторых наиболее значимых источников поступления химических веществ в воздушную среду жилых и общественных зданий

ГОУ ВПО Нижегородская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития

___________________

Кафедра общей гигиены и экологии

"АНТРОПОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ

ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ»

Учебно-методическое пособие для студентов

Г. Нижний Новгород,

Г.

 

С конца 70-х г.г. во многих развитых странах мира внимание врачей стал привлекать неуклонный рост числа заболеваний с неспецифической симптоматикой, но так или иначе связанных с длительным нахождением людей, страдающих этими заболеваниями, в определенных зданиях, причем помещения могли быть как жилыми, так и офисными.

В начале 80-х г.г. ХХ века было сформулировано понятие «синдром больного здания» (sick building syndrome) как медико-экологическая проблема, связанная с воздействием внутренней среды помещений различного назначения на здоровье человека. По некоторым оценкам, в западноевропейских странах и США около 20-30% «больных» зданий. Сколько таких зданий в России – статистики нет.

Существует две категории «больных» зданий. Первая категория – это «временно больные» здания. Жалобы на плохое самочувствие, развитие болезненных состояний у людей связаны либо с качеством строительных и отделочных материалов, либо с функционированием санитарно-технического оборудования. Как правило, это недавно построенные или реконструированные здания, в которых частота и интенсивность проявлений болезненных симптомов ослабевает с течением времени. В большинстве случаев (примерно через полгода) они исчезают совсем, что связано либо со значительным уменьшением эмиссии летучих компонентов, содержащихся в строительных и отделочных материалах, либо с устранением первопричины жалоб.

Вторая категория – «постоянно больные» здания - здания, имеющие большой срок эксплуатации.

По оценкам экспертов ВОЗ, человек проводит более 80% своего времени в помещениях непроизводственного характера, т.е. в условиях искусственной замкнутой среды, по свои параметрам существенно отличающейся от наружной (городской) среды. Характерной особенностью внутренней среды является ее многокомпонентность и многофакторность влияния на человека. В течение практически всего времени суток человек внутри помещений (жилых, административных, общественных, лечебных, учебных, спортивных и т.д.) подвергается воздействию большинства известных факторов – химических, физических, биологических – в различных сочетаниях и комбинациях. Действие этих факторов, хотя и характеризуется малой интенсивностью, имеет, как правило, высокую степень экспозиции (хроническое действие). Поэтому, не являясь в большинстве случаев непосредственной причиной возникновения и развития тех или иных заболеваний, они способны вызывать неспецифические, предпатологические состояния, ускорять течение уже имеющихся заболеваний или препятствовать выздоровлению, затягивая течение болезни. Вместе с тем, отдельные факторы или их совокупность могут являться прямыми этиологическими факторами развития, например, аллергических и онкологических заболеваний, а также заболеваний невротического характера.

Таблица 1

Возможные факторы риска в условиях внутренней среды

Факторы риска	Влияние на организм и среду обитания
Химические загрязнения внутренней воздушной среды	Дискомфортное самочувствие, першение в носоглотке, жжение в глазах, головная боль, утомляемость и др.
Пылевое загрязнение	Аллергические реакции
Загрязненный атмосферный воздух	Загрязнения химическими веществами, пылью
Грибковое загрязнение	Развитие аллергической патологии
Бактериальное загрязнение	Инфекционные заболевания
Микроклиматические параметры	Пониженная температура – простудные заболевания; повышенная – чувство сухоты, утомляемость. Повышенная влажность – грибковые поражения стен; пониженная – сухость слизистых верхних дыхательных путей, простудные заболевания
Недостаточное естественное и искусственное освещение	Психологический дискомфорт и негативное влияние на зрительную функцию
Высокие уровни радиационного фона и радона	Рост онкологической заболеваемости
Повышенное электромагнитное излучение	Вегетососудистая дистония, неврозы
Повышенные уровни шума	Дискомфортное самочувствие, отрицательное влияние на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы, орган слуха.

 

Особую актуальность представляет проблема качества воздуха жилых и общественных зданий, т.е. совокупность влияющих на здоровье человека качественных характеристик воздушной среды внутри помещений. По различным оценкам исследователей, воздух в помещениях в 4-6 раз грязнее и в 8-10 раз токсичнее наружного.

В зависимости от назначения помещения качественные характеристики воздушной среды могут существенно отличаться. В воздухе жилых помещений могут содержаться загрязнители бактериальной и химической природы, что является следствием физиологических обменных процессов человека, приготовления пищи, сгорания бытового газа, стирки, деструкции полимерных и натуральных отделочных материалов. В офисах во время работы лазерных принтеров, копировальных аппаратов в воздухе помещения повышается содержание озона, оксида азота, оксида углерода, а также возможно выделение таких вредных веществ, как трихлорэтан, изооктан, толуол, бензол, ксилол, газообразных соединений кадмия и селена.

Качественно-количественный анализ содержания компонентов, загрязняющих воздушную среду непроизводственных помещений, показал одновременное присутствие в ней сотен веществ различных химических классов. Количественные характеристики суммарного химического загрязнения зависят:

- от уровня и характера загрязнения атмосферного (наружного) воздуха в районе расположения здания;

- степени насыщенности помещения оборудованием, полимерными материалами;

- количества находящихся в помещении людей и длительности их пребывания;

- срока эксплуатации здания;

- температуры воздушной среды, кратности воздухообмена.

Загрязнители воздушной среды помещений условно можно разделить на внешние и внутренние. К внешним относятся окислы серы и другие продукты выхлопных газов автомобилей, тяжелые металлы, продукты фотохимических реакций (фотооксиданты), пыльца растений и пр.

Внутренние загрязнители представляют собой:

- соединения, выделяющиеся из строительных конструкций зданий и почвы под ними;

- продукты деструкции (старения) полимерных материалов, использованных в строительстве и при отделке помещений;

- продукты неполного сгорания бытового газа;

- антропотоксины, выделяющиеся в процессе жизнедеятельности человека;

- продукты, образующиеся при курении табака;

- вещества, образующиеся при приготовлении пищи;

- вещества, выделяющиеся из средств бытовой химии (стиральные и моющие средства, косметические средства, др.);

- применяющиеся в быту пестициды;

- соединения, образующиеся в процессе трудовой, творческой и др.деятельности;

- вещества, загрязняющие верхнюю одежду, обувь;

- летучие вещества, содержащиеся в водопроводной воде (радон, сероводород).

Гигиеническими критериями качества воздушной среды являются предельно-допустимые концентрации (ПДК) химических веществ и соединений.

Принимая во внимание, что качество воздуха внутри помещений в значительной степени определяется количеством находящихся в нем людей, предложены санитарные показатели антропогенного загрязнения. Еще в середине XIX века М.Петтенкофер установил, что содержание углекислоты в воздухе помещений выше 0,07% неприятно действует на самочувствие людей. Он предложил считать мерилом чистоты воздуха жилища – содержание углекислоты и в качестве норматива – концентрацию 0,1%. Это был первый в мире показатель чистоты воздуха в жилище. Это не ПДК углекислого газа, а комплексный показатель вредности, учитывающий накопившиеся параллельно с диоксидом углерода многочисленные метаболиты человеческого организма. Впоследствии было предложено считать санитарным показателем антропогенного загрязнения содержание аммиака – так же постоянного метаболита организма человека. В дальнейшем сюда же отнесли и величину окисляемости воздуха как интегрального показателя органического загрязнения воздушной среды. Чистым принято считать воздух жилых помещений, имеющий окисляемость – до 6 мг/м³, умеренно загрязненным – до 10 мг/м³, загрязненным – 12 мг/м³ и выше.

 

Краткая характеристика некоторых наиболее значимых источников поступления химических веществ в воздушную среду жилых и общественных зданий

Полимерные материалы.

В настоящее время номенклатура полимерных материалов, применяемых только в строительстве, насчитывает более 100 наименований. Полимерные материалы используются, главным образом, для покрытия полов, стен, кровли, для тепло- и гидроизоляции, герметизации и облицовки. Не менее широко они используются для производства предметов обихода: мебель с применением древесно-стружечных плит (ДСП), ковры и ковровые покрытия из химических волокон, линолеумы, лакокрасочные покрытия, синтетические клеи, замазки, шпатлевки и др.

Древесно-стружечные плиты на фенол-формальдегидной и мочевино-формальдегидной основе загрязняют воздушную среду закрытых помещений фенолом, формальдегидом, аммиаком. Ковровые изделия из химических волокон выделяют в значительных концентрациях стирол, изофен, сернистый ангидрид. Стеклопластики на основе различных смесей, применяемых в строительстве для звуко- и теплоизоляции, изготавливаются на основе метакриловой кислоты, толуола, бутанола, формальдегида, фенола, стирола. Лакокрасочные покрытия и клейсодержащие вещества также являются источниками загрязнения внутренней среды следующими веществами: толуолом, бутилметакрилатом, этилацетатом, ксилолами., ацетоном, бутанолом и др.веществами (табл.2).

Результаты многочисленных исследований показали, что практически все полимерные материалы являются источником миграции в воздушную среду тех или иных токсических химических веществ, оказывающих вредное влияние на здоровье человека.

Таблица 2

Перечень вредных веществ, выделяющихся из строительных материалов

Вещества	Класс опасности	Источник поступления
Ацетон, бутилацетат		Лаки, краски, клеи, шпатлевки, мастики
Бутанол		Мастики, клеи, линолеум, лаки, краска
Бензол		Мастики, клеи, линолеум, цемент и бетон с добавлением отходов
Ксилолы		Линолеум, клей, шпатлевки, мастики, лаки, краски, смазки
Пропилбензол		Клей АДМК, линолеум, мастика, шпатлевка
Никель		Цемент, бетон, шпатлевка и др.материалы с добавлением отходов
Кобальт		Красители и строительные материалы с добавлением отходов
Формальдегид		ДСП, ПВП, ФРП, мастики, пластификаторы и др.
Стирол		Теплоизоляционные материалы, отделочные материалы на основе полистирола
винилхлорид		Линолеумы, плитки, пленки и др.материалы на его основе

 

Средства бытовой химии.Большой перечень химических веществ поступает в воздух жилых помещений из товаров бытовой химии. Различные чистящие и моющие средства содержат высокотоксичные, канцерогенные, мутагенные и аллергенные вещества (табл.3).

Таблица 3

Химические вещества, выделяемые из товаров бытовой химии

Источник	Вещество	Скорость выделения
Чистящие средства	Хлороформ Дихлорэтан Трихлорэтан Четыреххлористый углерод дихлорбензол	15 мкг/м2/час     37 мкг/м2/час
Средства от моли	дихлорбензол	14000 мкг/м2/час
Бытовые растворители	Толуол, этилбензол
Пятновыводители	Толуол, дихлорэтан

 

Антропогенные примеси (антропотоксины) – газообразные метаболиты организма человека, относящиеся к 22 классам органических соединений. В зависимости от путей выделения из организма газообразные метаболиты можно условно разделить на три группы:

1. Выделяемые с выдыхаемым воздухом.

2. Выделяемые с секретами сальных и потовых желез.

3. Выделяемые с кишечными газами.

Количество выделяемых веществ зависит от многих факторов, как внутренней среды организма, так и среды обитания.

Газовые плиты и газонагревательные приборы.Существенным источником техногенных примесей являются кухонные газовые плиты и газообразные продукты, выделяющиеся при приготовлении пищи. При часовом горении бытового газа в помещении кухни концентрации продуктов сгорания в воздухе составляют: оксида углерода 15 мг/м, формальдегида 0,037 мг/м, оксидов азота более 1,0 мг/м³. Высокие концентрации этих веществ регистрируются в это же время и в других помещениях квартиры. После прекращения работы горелок через 1,5-2,5 часа к исходным величинам состав воздуха не возвращается.

При жарении мясных и рыбных продуктов в воздух кухни выделяются продукты термической деструкции, такие как высоко канцерогенные нитрозамины и др.