Летучие органические соединения (ЛОС) и здоровье
Термин «летучие органические соединения», или «ЛОС», а в англоязычной литературе – VOC, относится к любому из десятков или даже сотен углеродсодержащих химические веществ, которые являются газами при комнатной температуре. Неорганические углеродсодержащие газы, такие как углекислый газ и окись углерода, к ним не относятся. Полулетучими органическими соединениями, или ПЛОС (SVOCs – в англоязычной литературе), являются ЛОС, которые присутствуют в помещении частично в воздухе в газообразном химическом состоянии, а отчасти как химические твердые или жидкие вещества, адсорбированные на поверхности в помещениях и на воздушных пылевых частицах. ПЛОС, как правило, имеют более высокий молекулярный вес и более высокую температуру кипения, чем другие ЛОС.
Из-за сложности и высокой стоимости измерения концентрации в воздухе большого числа отдельных ЛОС исследователи часто используют методы измерения, которые указывают общую концентрацию всего спектра внутренних воздушных ЛОС, т. е. измеряют «общие летучие органические соединения», или «TVOC».
Большое количество ЛОС выделяется в воздух в помещении строительными материалами, мебелью, моющими средствами, оргтехникой, средствами личной гигиены, освежителями воздуха, пестицидами, людьми и вентилируемыми процессами горения, такими, как курение табака или приготовления пищи на газовых плитах. Некоторые из этих же источников излучают также и ПЛОС. Летучие органические соединения также производятся в закрытом помещении в результате химических реакций озона с другими ЛОС, ПЛОС или материалами (например, ковровые покрытия), или этими соединениями между собой. Наружный воздух, как правило, является основным источником озона в помещениях, хотя генераторы озона (продаются как очистители воздуха), электронные очистители воздуха (которые непреднамеренно производят озон в качестве побочного продукта), а также некоторые виды офисного оборудования могут быть дополнительным источником озона. ЛОС также может проникать в здания с наружным воздухом, однако для многих типов ЛОС и ПЛОС концентрации их в воздухе помещений, как указывалось ранее, значительно превышает концентрации на открытом воздухе.
Некоторые ЛОС и ПЛОС являются пахучими, и ряд их вызывает неблагоприятные последствия для здоровья. Летучие органические соединения провоцируют широкий спектр заболеваний человека: раздражение органов чувств, аллергии и астмы, неврологических заболевания, болезни печени и различные виды онкологических заболеваний.
Ковровое покрытие как основной источник внутренних воздушных химических соединений
Ковровое покрытие может быть важным фактором в выбросах ЛОС и концентрации остатков пестицидов. Когда, наконец, EPA исследовали причины токсичности помещений его штаб-квартиры в 1988 году, то обнаруженный повышенный уровень ЛОС был обусловлен новым ковровым покрытием. Поэтому руководству пришлось снять с пола и удалить 27 000 квадратных ярдов (т. е. 22 575,4 м2) коврового покрытия, чтобы сделать здание более пригодным для работы.
Американские ученые в конце прошлого века обнаружили, что ковровые покрытия содержат большое количество химических соединений.
Ниже приводится неполный список химических веществ, присутствующих в ковровых покрытиях.
Следует отметить, что эти же химические вещества были также найдены в высоких концентрациях в воздухе внутри помещений как исследователями EPA, так и шведскими учеными, изучающими «синдром больных зданий». Многие из этих соединений, в том числе 4-фенилциклогексан, трихлорэтилен, бензол, ксилол, толуол, стирол, метилбензол и другие, известны как нейротоксины.
В связи с тем, что выбросы соединений из коврового покрытия могут иметь глубокое нейротоксическое воздействие на организм человека, Андерсон Лабс изучила влияние разнообразных ковровых покрытий на иммунную систему. Она наблюдала за мышами, живущими в воздухе, который был собран над образцами ковров. При тестировании более чем четырехсот образцов она обнаружила нейротоксины. К тому же более 90 % образцов ковровых покрытий стали причиной смерти животных.
Симптомы раздражения органов чувств
Симптомы включают раздражение органов чувств – глаз, носа и горла, а также кожи. Очевидно, что многочисленные ЛОС при достаточно высокой их концентрации в воздухе могут вызвать симптомы раздражения сенсорных органов. Чаще всего, по данным зарубежных ученых, раздражение вызывает формальдегид. Хотя отдельные ЛОС (кроме, возможно, формальдегида и акролеина), как правило, не достигают в помещении концентрации, достаточной, чтобы вызвать эти симптомы.
Исследователи предположили, что одновременное воздействие большого числа внутренних ЛОС может вызвать раздражение сенсорных органов. Некоторые исследования показали, что повышенное содержание ПЛОС в сочетании с SBS симптомами, может вызвать симптомы астмы. Недавно проведенные в офисах Германии исследования показали, что высокие уровни ПЛОС (более чем 666 мкг/м3) увеличивают распространение раздражения глаз, кожи, носа, горла и рта от 50 % до 90 %.
Многочисленные исследователи проверяли формальдегид на возможность вызывать раздражение органов чувств. Формальдегид присутствует внутри помещений в гораздо большей концентрации, чем в атмосферном воздухе, из-за наличия внутренних источников, включая строительные материалы, табачный дым и химические реакции с участием озона.
Аллергия, астма и связанные с ней респираторные симптомы
Результаты многочисленных исследований показали, что повышенные концентрации отдельных ЛОС или ПЛОС, в том числе формальдегида и некоторых видов фталатов (смягчающих средств для некоторых пластмасс), могут вызывать респираторные и аллергические реакции у детей. Американские ученые, основываясь на исследованиях, проведенных в жилых домах, исследованиях здоровья рабочих, исследованиях на животных, а также исследования токсикологических механизмов, определили связь формальдегида с увеличением астмоподобных респираторных симптомов. Совсем недавно испанские ученые на основании исследований, проведенных в десяти европейских странах, показали, что высокая частота использования аэрозолей бытовой химии (спреи для очистки стекла, мебели и освежители воздуха) – 4 раза в неделю и более увеличивает на 40 % случаи появления одышки, на 50 % частоту симптомов астмы. Эти чистящие спреи, как известно, выделяют различные типы ЛОС.
Как указано в докладе Института медицины «Аллергены внутри помещений: оценка и контроль неблагоприятных последствий для здоровья», один из пяти американцев когда-нибудь в жизни подвергнется аллергически обусловленной болезнью. Аллергены внутри помещений могут вызывать большинство симптоматических реакций.
В конце двадцатого столетия наблюдался тревожный рост заболеваний астмой, аллергических реакций, рака и респираторных болезней. Центр предупреждения и контроля заболеваний США (CDC) предположил, что увеличение астматиков в Соединенных Штатах в 1998 г. до 17,3 миллиона по сравнению с 6,8 миллиона больных этой же болезнью в 1980 г. связано с загрязнением воздуха. В 2005 году Американская легочная ассоциация в своем докладе отметила, что загрязнение воздуха вызывает в два-три раза больше хронических заболеваний, чем считалось ранее. Каждый год в результате загрязнения воздуха преждевременно умирает 64 000 американцев.
Онкологические заболевания
Некоторые из ЛОС, присутствующих в воздухе внутри помещений (формальдегид и бензол), вызывают рак у животных. В 1996 и в 2006 годах Международное агентство по изучению рака (МАИР)
Всемирной организации здравоохранения сделало вывод, что формальдегид является канцерогеном. Рост заболеваемости раком работников, подвергающихся воздействию формальдегида в концентрациях, превышающих средние концентрации в большинстве непроизводственных помещений, подтвердил этот вывод. Исследование, цитируемое МАИР как «наиболее информативное», показало, что риск заболевания раком был в основном связан со временем пребывания на рабочих местах со средней концентрацией выше, чем 500 частей формальдегида на 1 миллиард частей воздуха.
Крупнейшими источниками риска возникновения рака являются парадихлорбензол, формальдегид, хлороформ, ацетальдегид и бензол. Основные источники воздействия всех этих ЛОС, кроме бензола, находятся в помещении.
Учитывая, что в помещениях ЛОС, как указывалось выше, могут значительно увеличить риск возникновения рака, необходимо знать источники этих ЛОС в помещениях. Уменьшение или устранение этих источников, когда это возможно, может свести к минимуму риски, связанные с возникновением рака от ЛОС в помещениях.
Вызывающие рак источники ЛОС в помещениях