PROBLEMY JAKOŚCI ZDROWOTNEJ ŚRODOWISKA POMIESZCZEŃ MIESZKALNYCH I BIUROWYCH *

Transkrypt

1 PROBLEMY JAKOŚCI ZDROWOTNEJ ŚRODOWISKA POMIESZCZEŃ MIESZKALNYCH I BIUROWYCH * Dr Józef S. Pastuszka Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego, Sosnowiec Aktualnie wciąż rośnie liczba ludzi na świecie, którzy doświadczają pogorszenia stanu ich zdrowia w pomieszczeniach mieszkalnych i biurowych. To pogorszenie stanu zdrowia stanowi całe spektrum objawów; od złego samopoczucia do poważnych, niekiedy nawet śmiertelnych chorób. Choroby pojawiające się w następstwie przebywania w nadmiernie zanieczyszczonym środowisku wewnętrznym nazywa się chorobami związanymi z budynkiem (BRI - Building Related Illness), spośród których najbardziej znanymi są z pewnością zatrucie tlenkiem węgla i astma, a także stosunkowo niedawno zbadana tzw. choroba legionistów (wywoływana zakażeniem bakterią Legionella) oraz gorączka klimatyzacyjna (humidifier fever). Do grupy chorób związanych z budynkiem należy także zaliczyć choroby nowotworowe będące następstwem narażenia na takie substancje rakotwórcze jak dym tytoniowy, czy też radon i produkty jego rozpadu. Znacznie mniej poważną w skutkach zdrowotnych, lecz z drugiej strony bardzo uciążliwą i często występującą chorobą jest tzw. syndrom chorego budynku (SBS - Sick Building Syndrome), który charakteryzuje się zespołem niespecyficznych objawów oraz zróżnicowanymi, jak dotąd niezbyt dobrze poznanymi problemami zdrowotnymi. Objawy zdrowotne syndromu chorego budynku można podzielić następująco: Objawy ogólne (ból głowy, nienaturalne zmęczenie, przygnębienie, zawroty głowy) Podrażnienie błon śluzowych (suchość lub podrażnienie oczu, nosa, gardła) Objawy skórne (przesuszenie, zaczerwienienie, złuszczanie naskórka - na twarzy, rękach, uszach) W Tab. 1 podano, tytułem przykładu, częstotliwość występowania różnych objawów SBS w krajach skandynawskich. Jak widać, omawiane objawy częściej występują w pomieszczeniach biurowych niż w mieszkaniach i wyraźnie częściej są odnotowywane przez kobiety niż przez mężczyzn. Należy zwrócić, uwagę, że najmniejsza częstość objawów w pomieszczeniach biurowych wynosi % dla mężczyzn i 1% dla kobiet. Ocena oddziaływania środowiska mieszkalnego na zdrowie powinna obejmować: rozpoznanie zagrożeń ocenę narażenia wraz z prognozą potencjalnych skutków zdrowotnych a w opinii autora także: projekt rozwiązania problemu, zwykle sprowadzający się do opisu środków, które należy podjąć w celu racjonalnego obniżenia występującego narażenia *W niniejszym tekście zostały wykorzystane fragmenty pracy: J.S. Pastuszka Higiena pracy w pomieszczeniach nieprzemysłowych W: Higiena Pracy pod redakcją J.A. Indulskiego, Oficyna Wydawnicza IMP w Łodzi, 1999 r. 87

2 Tabela 1. Średnia częstość występowania objawów SBS ( w procentach osób ankietowanych) w odniesieniu do pomieszczeń mieszkalnych i biurowych bez badania jakości środowiska wewnętrznego. Dane z krajów skandynawskich wg Kukkonen i wsp., Rodzaj objawów Pomieszczenia biurowe Mieszkania mężczyźni kobiety mężczyźni kobiety Objawy ogólne Podrażnienia błon śluzowych Objawy skórne średnio min średnio min średnio min Rozpoznanie zagrożeń W przeciągu ostatnich 30 lat problematyka wpływu środowiska pomieszczeń nieprodukcyjnych na szeroko rozumiane zdrowie ludzi była przedmiotem wielu specjalistycznych badań, w trakcie których rozpoznano cały szereg czynników, które udało się bardziej lub mniej ściśle powiązać z konkretnymi objawami / skutkami zdrowotnymi. Są to zarówno czynniki fizyczne, takie jak hałas, temperatura i wilgotność powietrza, prędkość cyrkulacji powietrza w pomieszczeniu, oświetlenie i inne, oraz czynniki chemiczne i biologiczne. W tab. 2 przedstawiono najczęściej występujące zanieczyszczenia powietrza (czynniki chemiczne i biologiczne) w pomieszczeniach nieprzemysłowych. Jak widać, dominujące są zanieczyszczenia typowe dla powietrza atmosferycznego. Do nielicznych wyjątków należą, między innymi, formaldehyd i aerozol bakteryjny, rzadko występujące w większych stężeniach w środowisku zewnętrznym. Większość zanieczyszczeń obecnych w powietrzu pomieszczeń nieprzemysłowych jest emitowana zarówno ze źródeł wewnętrznych, jak i zewnętrznych, a zatem przenikanie (migracja) zanieczyszczeń ze środowiska zewnętrznego do pomieszczeń odgrywa poważną rolę w całkowitym bilansie narażenia 88

3 Tabela 2. Główne zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach nieprzemysłowych i ich podstawowe źródła emisji. Zanieczyszczenia Dwutlenek węgla Tlenek węgla Tlenki azotu Lotne związki organiczne Formaldehyd Dwutlenek siarki Ozon Aerozol pyłowy - ołów* - mangan* - kadm* Bioaerozol - bakteryjny - grzybowy - pyłkowy Źródła emisji wewnętrzne reakcje metaboliczne (ludzie i zwierzęta) wysokotemperaturowe (kuchenki i piecyki gazowe) rozpuszczalniki, kosmetyki, gotowanie i pieczenie,, procesy metaboliczne (zagrzybienie mieszkań), niektóre farby, pestycydy, środki owadobójcze oraz przeciwgrzybicze meble z płyt wiórowych, niektóre materiały izolacyjne, palenie tytoniu palenie tytoniu organizmy ludzi i zwierząt zagrzybione ściany, meble itd. rośliny doniczkowe zewnętrzne wysokotemperaturowe, rozpuszczalniki petrochemiczne, parowanie ciekłych paliw reakcje fotochemiczne i inne procesy przemysłowe, motoryzacja, wybuchy wulkanów, erozja wietrzna, pylenie ze składowisk odpadów, produkcja przemysłowa, motoryzacja motoryzacja produkcja przemysłowa powietrze atmosferyczne (zawierające zarodniki grzybów z naturalnych kolonii trawy, drzewa, krzewy Azbest Rodon i pochodne jego rozpadu materiały ognioodporne niektóre materiały budowlane woda z instalacji wodociągowych izolacja termiczna budynków płytami cementowo-azbestowymi skorupa ziemska Ocena narażenia Najlepszym parametrem oceny narażenia organizmu na działanie substancji lub czynnika szkodliwego nie jest jego stężenie w środowisku, ani też rozkład stężeń, lecz dawka, czyli jego ilość lub masa wchłonięta do organizmu. Dawka całkowita jest sumą dawek otrzymanych przez daną osobę narażoną przez substancję zanieczyszczającą w określonym przedziale czasu poprzez oddziaływanie wszystkich zawierających ją środowisk (powietrze, wodę, glebę) oraz przez żywność. W odniesieniu do substancji nie wnikających do organizmu z żywnością, najbardziej istotna jest absorpcja zanieczyszczeń z powietrza. Dawkę można wtedy obliczyć mnożąc stężenie danej substancji w powietrzu przez współczynnik pochłaniania oraz czas przebywania w danym środowisku, w którym ta substancja występuje 89

4 w określonym stężeniu. Zatem, dla oceny narażenia ważne jest nie tyle samo stężenie, ale iloczyn stężenia i czasu narażenia, czyli tzw. ekspozycja (narażenie). W publikacji pt. "Ocena Narażenia Człowieka na Substancje Zanieczyszczające Powietrze - Postęp i Perspektywy", wydanej w 1991 r. przez Narodową Akademię Nauk USA, narażenie człowieka definiowane jest jako kontakt w jednej, lub więcej warstwach granicznych między człowiekiem a środowiskiem z substancjami w określonych stężeniach przez określony czas. Kontakt ten może być z zewnętrzną częścią układu oddechowego (zazwyczaj przyjmowany jako średnia przy ustach i nosie), z układem żołądkowo-jelitowym lub ze skórą. Jednostką narażenia jest jednostka stężenia mnożona przez jednostkę czasu, np. µg m -3 godz. Ocena narażenia jest jednym z czterech etapów procesu oceny ryzyka, który obejmuje: 1) określenie zagrożenia, 2) ocenę relacji dawka-odpowiedź, 3) ocenę narażenia i 4) ocenę ryzyka. Ocena narażenia człowieka stanowi także przedmiot zainteresowań (dziedzinę) epidemiologii środowiskowej [1,2]. Zintegrowane narażenie na zanieczyszczenie powietrza stanowi sumę iloczynów stężeń danej substancji w powietrzu w różnych mikrośrodowiskach, w których dana osoba przebywa, oraz czasu przebywania w tych mikrośrodowiskach narażonej osoby. Można je, więc wyrazić następującym wzorem: J T E k = Cj,k t j,k j=1 (1) gdzie: E T k - zintegrowane narażenie osoby k na daną substancję zanieczyszczającą (np. pył respirabilny) przez okres T (np. dzień, rok, całe życie itp.) w wyniku przebywania tej osoby we wszystkich mikrośrodowiskach j (np. w domu, w pracy, w samochodzie, w sklepie, na ulicy, w parku itp.) J - ilość mikrośrodowisk, w których przebywała osoba k w czasie T C j,k - stężenie danego zanieczyszczenia (np. pyłu respirabilnego) na które narażona jest osoba k w przedziale czasu t, w mikrośrodowisku j t j,k - czas spędzony przez osobę k w mikrośrodowisku j W sposób oczywisty musi być spełniona następująca zależność J T k = t j,k (2) j=1 Przeprowadzone rozważania wskazują, że dla wyznaczenia zarówno narażenia na konkretną substancję, jak też, pochłoniętej dawki, oprócz znajomości rozkładu stężeń tej substancji w poszczególnych mikrośrodowiskach, niezbędne jest dokładne określenie czasu, jaki badana populacja spędza w tych mikrośrodowiskach. Metody poprawy jakości zdrowotnej środowiska pomieszczeń Aby zmniejszyć występujące narażenie należałoby zmniejszyć stężenie (C), lub czas (t) przebywania w analizowanym pomieszczeniu. W pomieszczeniach nieprodukcyjnych skrócenie czasu narażenia jest zwykle nierealne, chociaż w niektórych przypadkach można doradzać osobom szczególnie wrażliwym, na występujące, specyficzne zanieczyszczenie zmianę pracy (biura) szkoły, przedszkola czy też mieszkania. Praktycznie, najczęściej 90

5 pozostaje opracowanie programu zmniejszenia występujących stężeń. Jest to z reguły także bardzo trudne, ponieważ trudno jest redukować względnie niskie (co nie oznacza, że bezpieczne!) stężenia. Trzeba mieć na uwadze fakt, że poziomy występujących stężeń, nawet gdy kilkakrotnie przekraczają stężenia dopuszczalne dla powietrza atmosferycznego, to są zwykle o jeden albo dwa rzędy mniejsze od odpowiednich wartości NDS na stanowiskach pracy. Jak wiadomo, stężenie (C) jest ilorazem C= N V (3) gdzie: (N) oznacza iloraz lub masę konkretnego zanieczyszczenia zawieszonego w powietrzu o objętości (V). Zatem, aby zmniejszyć stężenie należy zmniejszyć N, lub zwiększyć V. Zmniejszenie N można osiągnąć, przede wszystkim, poprzez zmniejszenie emisji zanieczyszczenia. Gdy obniżenie poziomu emisji jest niemożliwe, lub bardzo ograniczone, można zmniejszyć N stosując oczyszczacze powietrza. Są to urządzenia zasysające powietrze, które przechodzi następnie przez system filtrów i /lub absorberów, gdzie następuje wychwytywanie zanieczyszczeń, a oczyszczone powietrze wylatuje z urządzenia. Obecnie na rynku są dostępne różnej klasy oczyszczacze, od stacjonarnych do niewielkich, przenośnych aparatów. Większoœæ z tych urządzeń jest reklamowana jako oczyszczacze i klimatyzatory, aczkolwiek zwykle jedyną funkcją z zakresu zmiany parametrów klimatycznych jest możliwość nawilżania powietrza. Na podstawie przeprowadzonych badań (w tym badań własnych autora) można stwierdzić, że praktycznie wszystkie aktualnie produkowane oczyszczacze znacząco, choć z różną efektywnością, obniżają N w przypadku różnego typu zanieczyszczeń aerozolowych tj. pyłów, włókien i bioaerozoli (z wyjątkiem wirusów). Niestety, większość oczyszczaczy nie jest przewidziana do redukcji stężeń substancji gazowych, a w zaprojektowanych do tego celu urządzeniach skuteczność obniżania N jest niewielka. Zatem, oczyszczanie powietrza z zanieczyszczeñ gazowych jest praktycznie nieskuteczne. Zmniejszenie stężenia w wyniku wzrostu V można osiągnąć projektując dopływ powietrza z zewnątrz, bądź też zwiększając natężenie dopływu powietrza. Ten typ wentylacji powoduje "rozcieńczenie" zanieczyszczeń. Stosowana niekiedy wentylacja odciągowa zmniejsza stężenie poprzez zmniejszanie N i może być również stosowana w mieszkaniach i w biurach, ale raczej w powiązaniu z wentylacją nadmuchową. W przeciwieństwie do stanowisk pracy, środek ciężkości w systemach wentylacyjnych musi tu być przesunięty na doprowadzanie świeżego powietrza. Tego typu urządzenia wentylacyjne lub wentylacyjno-klimatyzacyjne stosowane są powszechnie w dużych biurowcach. Są one również bardzo popularne w domach mieszkalnych w USA. Generalnie, w oparciu o przeprowadzone w USA badania zaleca się, aby dostarczać do pomieszczeń nieprzemysłowych powietrze w ilości nie mniejszej niż 20 stóp sześciennych na minutę - na jedną osobę, czyli około 0,6 m 3 /min x osoba. Oznacza to, że gdy w pomieszczeniu przebywają np. cztery osoby, to należy tam dostarczać powietrze w ilości, co najmniej 2,4 m 3 /min. Tymczasem, w wielu starych budynkach biurowych, wybudowanych lub wyremontowanych w okresie kryzysu energetycznego systemy wentylacyjne zapewniają czterokrotnie mniejszy dopływ świeżego powietrza. Przedstawiona wyżej analiza wskazuje, że wszystkie istniejące metody i sposoby poprawy jakości stanu środowiska w pomieszczeniach nieprzemysłowych mają ograniczenia i wady. Przygotowanie projektu poprawy sytuacji wymaga, więc w każdym przypadku oddzielnej analizy z zastosowaniem procedury optymalizacji. Często opracowanie stosownych zaleceń 91

6 będzie wymagało połączenia różnych metod i technik. Z tego względu konieczne są badania kontrolne, przeprowadzane po wdrożeniu projektu naprawczego. Powinny one obejmować zarówno pomiary środowiskowe jak i medyczne pracowników / mieszkańców. 92