Libb.ru → Формальдегид

Заметки о качестве воздуха в помещениях: формальдегид, наши дома и здоровье

Введение.

Все увеличивается число научных свидетельств в пользу предположения, что загрязнение формальдегидом жилой среды и нежилых помещений может быть ответственно за разнообразные симптомы раздражения, которые кажутся взаимосвязанными. Признание того, что формальдегид может вызывать симптомы раздражения у чувствительных людей, побудило правительства Дании, Швеции, Нидерландов, Италии, Финляндии, Германии и Канады, чтобы ограничить эти последствия, принять или предложить стандарты качества воздуха в помещениях по содержанию формальдегида. Беспокойство о серезных последствиях для здоровья, связанных с мочевинформальдегидной пеноизоляцией, также как и с потенциальным риском рака, закончились запретами на использование мочевинформальдегидной пеноизоляции в жилых помещениях в США (впоследствии снятом) и в Канаде.

Характер проблем со здоровьем.

Формальдегид — мощный раздражитель глаз, верхних дыхательных путей и кожи. По свидетельству ряда исследований, он также оказывает влияние на центральную нервную систему, вызывая головные боли, усталость и депрессию. Он также потенциально может вызывать астму и астматические приступы как неспецифический раздражитель. Кроме того, исследования на животных позволяют предположить, что формальдегид — потенциально канцерогенное вещество.

Недавние медицинские обследования людей с профессиональным риском позволяют предположить, что формальдегид вызывает рак у человека. Обследование жителей передвижных домов, в которых концентрация формальдегида превышает 0,10 промилле на протяжении свыше 10 лет, указывают на значительно увеличенный риск рака горла. Этот риск приблизительно 2 на 10000,

Хотя озабоченность по поводу рака получила основную долю внимания общественности и регулирующих органов, расследования жалоб потребителей и медицинские исследования указывают, что острые симптомы раздражения, которые связаны с присутствием формальдегида в воздухе жилых помещений — очень существенная проблема здравоохранения.

Предполагаемые доказательства причинно-следственой связи

Предполагаемые доказательства причинно-следственной связи между указанными проблемами со здоровьем и внутренней средой жилого дома включают следующее:

1. Симптомы обычно проявляются у более чем одного члена семьи.
2. Симптомы раздражения часто наиболее серьезны у тех, кто проводит большую часть времени дома, например, домохозяйки, младенцы, пенсионеры. Такие люди подвергаются воздействию формальдегида наибольшее время.
3. Симптомы ослабевают, когда такие люди находятся далеко от дома. Продолжительное отсутствие обычно приводит к заметным улучшениям. Обратите внимание: когда дело обстоит не так, новая обстановка может также быть существенно загрязненена формальдегидом.
4. Симптомы ослабевают, когда дома обеспечивается существенная и непрерывная вентиляция (например, открывая окна и/или двери).
5. Симпотмы демонстрируют выраженную сезонную зависимость. Их появление может быть связано с a) началом отопительного сезона, б) увеличением внутренней относительной влажности или в) изменениях в распорядке дня, в результате которых большее количество времени проводится в закрытом помещении. Уменьшение симптомов может быть связано с a) холодной, сухой погодой и б) вентиляцией дома в летний период.
6. Появление симптома может быть связано во времени с a) поселением в новый дом (обычный или передвижной), б) недавним ремонтом дома, в) приобретение новой обстановки, г) применением в доме мочевинформальдегидной пеноизоляции, e) изменениями в распорядке дня.
7. Симптомы, о которых сообщают посетители таких домов.

Предполагаемые доказательства причинно-следственной связи между указанными симптомами и формальдегидным загрязнением дома включают следующее:

1. Симптомы схожи с теми, о которых сообщают подверженные соответствующему профессиональному риску работники.
2. Изучение краткосрочного воздействия формальдегида показало раздражение глаз, носа и горла при концентрациях столь же низких, как 0,10 промилле.
3. Симптомы могут быть связаны с уровнем влажности в помещении. Симптомы наиболее серьезны, когда уровень влажности 50% или выше. Когда влажность меньше, чем 35%, симптомы ослабевают.
4. Появление симптома может произойти в ситуациях, не связанных с постоянным проживанием, но в местах, где обычно повышено содержание формальдегида, например — магазины и склады мебели и одежды.
5. Присутствие мощных источников формальдегида типа основы пола из ДСП, мочевинформальдегидной пеноизоляции, применение ДСП, ДВП и фанеры в деревянной обшивке и мебели.
6. Пиковые уровни формальдегида в воздухе приблизительно 0,06 промилле или выше.
7. Серьезность симптома увеличивается с ростом концентрации формальдегида.
8. Симпотмы наиболее серьезны в новых домах.

Хотя очевидно, что симпотмы, обусловленные формальдегидом, подобны тем, что вызывают обычные болезни типа простуды, их можно отличить по их постоянству, повторению и явственной ассоциации с некоторыми интерьерами. Кроме того, несколько симптомов, кажется, уникальны для формальдегида. Они включают в себя необычную усталость и необычную жажду (первая особенно известна).

Доказательства причинно-следственой связи.

Недавние научные исследования указывают, что формальдегид способен вызывать симптомы у чувствительных людей при тех концентрациях, которые обычно встречаются в самых разных американских домах.

При уровнях формальдегида, типичных для многих мобильных и модульных домов (0,35 промилле), датские исследователи обнаружили довольно частую встречаемость следующих признаков (в сравнении с контрольной группой): раздражение глаз, носа и горла, головная боль, нетипичная усталость, менструальные нарушения и неестественная жажда. Канадские исследования жителей зданий с мочевинформальдегидной пеноизоляцией показали количественную связь между концентрацией формальдегида в воздухе внтури зданий и следующими признаками: головокружение, диарея, раздражение глаз, кровотечение из носа, кашель и слюноотделение. Средние значения концентрации формальдегида в этих зданиях были очень низкие — 0,045 промилле. Интересно, что проживание в таких домах было связано с существенным увеличением объективных симптомов, сопротивляемости носовых дыхательных путей и метаплазией носовых эпителиальных клеток. Последнее, как полагают, является ответом на раздражение.

Исследования, которые проводились в Государственном университете Болл, продемонстрировали количественную связь между уровнем формальдегида в жилых помещениях типа передвижных домов и домов с основой пола из ДСП и серьезностью 16-ти различных признаков. Они включают: раздражение глаз, сухое/воспаленное горло, слизисто-водянистые выделения из носа, кашель, раздражение и инфицирование пазух носа, головную боль, необычную усталость, депрессию, трудности со сном, сыпь, кровотечение из носа, тошноту, диарею, боль в груди и брюшную боль. Эти значимые связи наблюдались при средней концентрации 0,09 промилле. Исследования заставляют предположить, что низкий уровень формальдегида (меньше 0,10 промилле), обычный во многих домах в США, достаточен, чтобы усилить существующие симптомы или непосредственно их вызвать.

Менструальные нарушения.

Несколько исследований указывали, что менструальные нарушения могут быть связаны с воздействием формальдегида на работе или дома. Эти зависимость, кажется, неизвестна врачам, лечащим гинекологические заболевания в США. Связь формальдегида с менструальными нарушениями важна, так как некоторые лечащие врачи рекомендуют гистерэктомию как средство разрешения серьезных менструальных нарушений. Поскольку гистерэктомия имеет существенные репродуктивные последствия, важно, чтобы воздействие формальдегида было серьезно оценено как этиологический фактор гинекологами и другими лечащими врачами, а также самими больными. Вероятность того, что формальдегид сыграет свою роль, особенно высока там, где его уровни высоки — в мобильных или модульных домах и в помещениях с основой пола из ДСП. Пребывание вне среды с повышенным уровнем формальдегида в течение месяца или больше должно дать подсказку, могут ли менструальные нарушения быть связаны с формальдегидом.

Формальдегид — источники и уровни

Хотя формальдегид используется в разнообразных потребительских изделиях, достаточно небольшого количества выделенного свободного формальдегида, чтобы значительно загрязнить воздух в помещении. Проблемные изделия, среди которых основа пола из ДСП, деревянная обшивка, мебель, фанера, при производстве которых используются формальдегидные смолы. Для деревянных изделий эти смолы используются как внутренние клеи.

Формальдегидные смолы химически нестабильны. Они могут выделять как формальдегид, который не прореагировал и остался в смоле, так и формальдегид, непосредственно выделившийся при гидролитическом разложении смолы. Именно выделение непрореагировавшего формальдегида прежде всего является ответственным за высокие начальные уровни формальдегида в таких помещениях, как новые передвижные дома, обычные дома с основой пола из ДСП и дома, недавно изолированные с применением мочевинформальдегидной пены.

Выделение большей части непрореагировавшего формальдегида обычно происходит, в зависимости от изделия, примерно в течение 6 месяцев. После того как основная часть летучего формальдегида выделилась, его уровень внутри помещения может быть лишь долей от того, когда изделия были новыми. Обычно снижение на 50 и более процентов.

Хотя существенное снижение ожидаемо, проблема не исчезает, как можно было бы подумать. Может происходить существенное непрерывное выделение формальдегида, поскольку полимерная смола подвергается гидролитическому разложению. Из-за этого выделение свободного формальдегида из изделий с формальдегидными смолами может продолжаться в течение неопределенного периода.

Изделия, выделяющие формальдегид, отличаются по потенциалу эмиссии. Следовательно, внутренние уровни формальдегида будут в значительной степени определяться характером наличных источников. Дополнительно они также определяются количеством выделяющих материалов, использованных в интерьере. Вопреки обычному мнению о том, что внутренний уровень формальдегида определяется совокупной эмиссией всех наличных источников, лабораторные исследования показывают, что главные источники формальдегида взаимодействуют. Это взаимодействие может приводить к самым разным результатам: к подавлению выделения, к небольшому увеличению или к полной аддитивности.

В большинстве домов уровни формальдегида достаточно велики, чтобы быть измеренными. В домах, в которых загрязнение формальдегидом, по видимому, вызвано источниками с относительно низкими уровнями выделения: мебелью, одной облицованной панелями комнатой и т. д., измеренный уровень формальдегида в воздухе варьирует в диапазоне 0,02—0,07 промилле с типичными пиковыми уровнями 0,05—0,06 промилле. Дома, изолированные с применением мочевинформальдегидной пены (спустя год или более после установки) будут иметь уровни формальдегида 0,03—0,13 промилле с пиковыми уровнями (в индивидуальных домах) 0,07—0,13 промилле. Хотя изолированные мочевинформальдегидной пеной дома приобрели дурную славу и, конечно, внимание со стороны регулирующих органов, следует указать, что пик уровня формальдегида в таких домах относительно низок. С другой стороны, в обычных домах с полом, подостланным ДСП, уровень формальдегида измеряется в диапазоне 0,06—0,15 промилле с пиковыми уровнями 0,10—0,15 промилле. Однако наибольшему риску высоких уровней формальдегида подвергаются жители передвижных домов. Как правило, пиковые уровни в передвижных домах были в диапазоне 0,20—0,50 промилле, а для для передвижных домов, изготовленных до 1980, цифры достигали 1—2 промилле. В большинстве новых передвижных домов уровни формальдегид обычно меньше чем 0,40 промилле и обычно находятся в диапазоне 0,10—0,30,

Мебель

С мебелью связаны две проблемы загрязнения жилья формальдегидом и сопутствующих жилью симптомов, которые обычно недоценивают. Только мебель для кухни или ванной потенциально может поднять уровень формальдегида в жилом помещении до 0,10 промилле и выше, особенно, когда она новая. Почти все мебельные комплекты из дерева, в том числе из массива, могут выделять существенные количества свободного формальдегида в жилых помещениях домов. Типичные материалы, используемые в изготовлении мебели, включают ДСП, МДФ (фибролит) и фанеру. МДФ — самый мощный источник формальдегида, найденный в жилых помещениях. Он часто используется в мебели как основной материал, покрываемый фанерой. Обычно это плита толщиной 5/8 дюйма, напоминающая толстую ДВП (оргалит). Однако, оргалит типа Masonite обычно толщиной 1/4 дюйма и не использует клеящие вещества, содержащие мочевинформальдегиды. ДСП часто используется для полок, как сердцевинный материал для оклейки шпоном и для столешниц. В столешницах нижняя поверхность не закрыта барьерами из пластика типа Formica и может являться мощным источником формальдегида. Мебель может быть сделана и из фанеры хорошего качества. Даже такая мебель становится мощным источником формальдегида, хотя и меньшим, чем сделанная из ДСП и ДВП. Достаточно обычно использование всекх трех типов материалов (ДСП, ДВП и фанеры) в одном предмете или комплекте мебели.

Большая часть продаваемой деревянной мебели сделана из древесных материалов с использованием мочевинформальдегидных смол. Они особенно заметны там, где используют ДВП и ДСП. Последние, как правило, служат основными материалами, на которые накладывается фанера или шпон (или, в случае недорогой мебели, ламинат на основе бумаги или пластика).

Мебель, сделанная из фанеры и массива или же целиком из массива, также может быть существенным источником формальдегида. В даном случае им становится окисляющиеся отделочные (лакокрасочные и пр.) материалы, содержащие мочевинформальдегиды, — особенно в течение первых шести месяцев после применения. Эти окисляющиеся покрытия почти универсально применяются для мебели из фанеры, производимой в США, и их использование широко распространено для мебели из массива и мебели для дома из фанеры. Такие отделочные материалы обычно применяются к полам из дерева и предпродажно обработанным деревянным материалам.

Экологические факторы

Уровни формальдегида в жилом доме или другом здании зависят не только от мощности и количества его источников, но также и от экологических условий снаружи и внутри. Особенно существенны среди них внутренняя температура и относительная влажность. Как правило, в диапазоне 18—30 градусов Цельсия рост температуры на каждые 5 градусов приводит примерно к удвоению содержания формальдегида в воздухе. Соответственно, снижение на 5 градусов вызовет 50%-ое снижение уровня. Менее существенным, но, однако, важным эффектом обладает влажность. При увеличении относительной влажности от 30 до 70% можно ожидать приблизительно 40%-ого увеличения уровня формальдегида.

Низкая относительная влажность в течение зимнего периода во многих домах на севере — одна из главных причин значительно меньших уровней формальдегида, регистрируемых в жилых помещениях зимой. Эффект низкой влажности особенно существенен в домах с мочевинформальдегидной пеноизоляцией.

В дополнение к низкой влажности, более низкие зимние уровни формальдегида вызваны увеличеннием вентиляции, которая естественно понижает содержание формальдегида в воздухе помещений. Увеличенние вентиляции связано с большей разницей температуры внтури и снаружи и более сильными токами воздуха. Чем больше разница температур между внутренней и внешней частью здания, тем ниже уровень формальдегида. Наоборот, меньшая разница температур повышает концентрацию формальдегида. Такие температурные условия обычны весной и осенью. Уровни формальдегида могут быть стандартизированы по внутреннему/наружному температурному дифференциалу, используя следующее уравнение: C_s = C_m + 0,0016 ΔT, где C_s = стандартизированая концентрация формальдегида, C_m = измеренная концентрация, и ΔT = разница температур внутри и снаружи во время измерений.

Максимальные значения концентрация формальдегида, как правило, достигает при теплых, влажных условиях, особенно в закрытых непроветриваемых помещениях. Повышенная концентрация может ожидаться в северных районах весной и осенью, если в летние месяцы помещения проветривают, открывая окна, или же весной, летом и осенью, если используются кондиционеры. В теплом и влажном климате, как во Флориде и юго-восточном Техасе, повышенные уровни формальдегида могут ожидаться в течение большей части года. В более сухом климате западных штатов уровни формальдегида и связанные риски будут, как правило, ниже, чем в других областях страны.

Концентрации формальдегида могут быстро уменьшаться со временем. Время уменьшения или скорость распада будет зависеть от характеристик исходных материалов, от их количества относительно воздушного объема здания и от экологических факторов: вентиляции, температуры и относительной влажности. Чем более мощный источник и чем дольше он эксплуатируется, тем медленней будет понижаться уровень формальдегид на данный процент со временем. Чем выше температура, относительная влажность и норма вентиляции, тем сильнее уровень формальдегида уменьшится со временем. Первоначальный быстрый спад сопровождается длительным и намного более медленным уменьшением. Выделение формальдегида из исходных материалов никогда не прекратится полностью.

Новые изделия.

С 1978 были достигнуты существенные улучшения в изделиях из дерева, связанных с мочевинформальдегидными смолами и выделением формальдегида. На существующем рынке ДСП и панелей с использованием фанеры преобладают изделия с низким уровнем выделения формальдегида, которое снижено в разы по сравнению с тем, что было до 1978. Несмотря на это, лучшие сорта ДСП, используемые как основа для полов, выделяют формальдегид в объемах, которые являются типичными для пиковых уровней в зданиях, в которых использована мочевинформальдегидная пеноизоляция и которые тем самым относятся к проблемным. Изделия улучшились, но все же остаются достаточно мощным источником формальдегида, чтобы вызывать разнообразные раздражающие симптомы.

Формальдегид и стандарты

Какой уровень формальдегида в жилых помещениях является безопасным? Кажется, нет никакого самого низкого уровня, который является безопасным для каждого. Однако, чем ниже концентрация, тем ниже риск неблагоприятных последствий для здоровья.

По поводу рисков, связанных с формальдегидом, применялись самые разные официальные и рекомендованные стандарты. Для лиц, имеющих профессиональные риски, Администрация Производственной Безопасности и Здоровья (OHSA) разрешает концентрацию формальдегида на рбочем месте вплоть до среднего уровня 1 промилле в течение 8 часов в день, 5 дней в неделю, с требованием медицинского наблюдения для тех, кто подвергался концентрациям выше, чем 0,5 промилле.

Профессиональные стандарты не могут, однако, корректно использоваться для определения безопасности жилых помещений. Такие стандарты разработаны для обеспечения относительных мер защиты номинально здоровых людей в возрасте 18—65 лет в течение 8-часового рабочего дня и пятидневной рабочей недели. Профессиональные стандарты не могут быть легко применимы к рискам в жилых помещениях, которые могут длиться от 14 до 24 часов в день и 7 дней в неделю. Риску в жилых помещениях подвергнуты не только номинально здоровые взрослые, но также и дети и старики, а также лица с уже существующими болезнями. В этих подгруппах можно ожидать большего риска для здоровья в случае присутствия формальдегида, чем для профессиональных рисков у рабочих.

В ответ на сообщения о проблемах со здоровьем, связанных с присутствием формальдегида в воздухе помещений, несколько западноевропейских стран предложили или провозгласили стандарты качества воздуха на содержание формальдегида в помещениях. Для Германии и Нидерландов этот стандарт — 0,10 промилле (максимальная концентрация), для Дании — 0,12 промилле. Хотя никакие стандарты качества для воздуха в помещениях не были установлены в Соединенных Штатах, американское Общество Инженеров Нагревательных, Охлаждающих и Кондиционирующих Установок (ASHRAE) рекомендовало добровольный стандарт 0,10 промилле максимальной концентрации. НАСА имело подобный стандарт для космических аппаратов с человеком на борту с 1967 года.

Канада недавно рекомендовала предельно допустимую концентрацию 0,10 промилле для жилых помещений, с целевым уровнем 0,05 промилле. То есть канадское правительство пришло к выводу, что уровни 0,10 промилле и выше не безопасны и что домовладелец должен принимать меры, чтобы снизить уровень. Это заметно контрастирует с целевым уровнем Департамента Жилищного Строительства и Городского Хозяйства (HUD) 0,40 промилле для новых передвижных домов. Этот целевой уровень в сущности означает, что данный Департамент полагает концентрацию 0,40 промилле в жилых помещениях безопасной. Американская Администрация Производственной Безопасности и Здоровья, с другой стороны, считает, что концентрация в 0,50 промилле в течение всего лишь 8 часов в день требует медицинского наблюдения. Целевой уровень канадского Департамента отражает способность производителей делать изделия, которые его не превышают. Такой целевой уровень не защищает общественное здоровье. Вместо того, чтобы защищать потребителей, он обеспечивает регулирующие санкции за изготовление дефектных изделий, которые являются существенной угрозой общественному здоровью.