Rizikové složky vzduchu

Protože doposud nebyla vytvořena jednoznačná kategorizace rizikových složek vzduchu, bývají uváděny bez určení priorit takto: oxid siřičitý – SO2, oxidy dusíku – NOx, oxid uhelnatý - CO, oxid uhličitý – CO2, přízemní ozón – O3, formaldehyd, další organické chemické látky, azbest a jiná minerální vlákna, radon, kladné negativní ionty, prach, pyly, ale i bakterie, viry, plísně a výkaly roztočů.

Oxid siřičitý – SO2

Oxid siřičitý představoval v 70. a 80. letech minulého století hlavní složku znečištění ovzduší (kyselé deště). Od roku 1997 mají koncentrace klesající tendenci v důsledku dokonalejších technologií odsiřování spalin velkých zdrojů znečištění ovzduší, mezi které se řadí tepelné elektrárny, teplárny a průmyslové kotelny.

Zdrojem oxidu siřičitého jsou i domácí topeniště – kamna na uhlí, kerosen a naftu, i když převažující komponentou jeho zvýšených koncentrací v bytech je venkovní ovzduší v typických oblastech tepelných elektráren (Severní Čechy). Sloučeniny síry jako sirouhlík a síra samotná se mohou v bytech vyskytovat také ze špatně provedené odpadové instalace.

K hlavním zdravotním účinkům oxidů siřičitého patří dráždění horních cest dýchacích projevující se kašlem a zvýšená nemocnost respiračními nemocemi horních cest dýchacích.

Oxidy dusíku - NOx

Z osmi oxidů dusíku, které mohou být přítomny ve vnitřním prostředí, se jenom dva mohou nacházet v koncentracích způsobujících prokazatelný vliv na zdraví - oxid dusičitý (NO2) a oxid dusný (NO).

Základním zdrojem oxidů dusíku jsou emise z automobilové dopravy a ze stacionárních zdrojů spalujících fosilní paliva za vysokých teplot.

Stejným zdrojem z hlediska kontaminace vnitřního prostředí je používání plynu jako energetického zdroje pro vaření a vytápění nebo ohřev teplé vody. V ČR používá plynu k vaření či pečení asi 80 % domácností, elektřinu kolem 18 % a zbylá 2 % připravují pokrmy na jiných zdrojích, včetně spalování pevných paliv. Epidemiologické studie předpokládají, že obyvatelé domácností, kteří používají při vaření plynových zdrojů, jsou v mírném riziku pro vyšší výskyt respiračních onemocnění.

Oxid dusičitý působí především jako iritant dolních cest dýchacích a plic. Jeho vysoké koncentrace mohou vést ke smrti v důsledku edému plic. Oxid dusný snižuje množství hemohloginu v krvi. Zhoršené okysličování tkání je často výsledkem působení jak oxidu dusného, tak oxidu uhelnatého, protože většina zařízení ve vnitřním prostředí produkuje zároveň oba plyny.

Oxid uhelnatý - CO

Oxid uhelnatý způsobuje ve vysokých koncentracích příznaky akutní otravy a stále je příčinou předčasných smrtí při používání technicky nevhodných topidel na pevná paliva. Je to bezbarvý plyn bez chuti a zápachu a proto i životu nebezpečné zvyšování jeho koncentrací, je smyslům člověka nepostřehnutelné.

Hlavním zdrojem tohoto plynu ve vnitřním prostředí je nedostatečné spalování za spotřebovávání kyslíku - kamna na pevná paliva, plynové spotřebiče bez odtahu, krby, nevětrané kuchyně s plynovým sporákem, ale také garáže vybudované v těsné blízkosti obytných prostor. Zemní plyn používaný ve většině domácností u nás k vaření, vytápění nebo ohřevu teplé vody obsahuje 5 % oxidu uhelnatého.Významným zdrojem CO je také kouření.

Nepříznivé zdravotní účinky oxidu uhelnatého jsou vyvolány jeho schopností vázat se s hemoglobinem a snižovat tak okysličování krve. Množství absorbovaného plynu závisí zejména na ventilačních plicních objemech, tělesné aktivitě a množství hemoglobinu v krvi.

Oxid uhličitý - CO2

Oxid uhličitý je nejběžnějším kontaminantem ovzduší, jehož koncentrace jsou vždy vyšší v interiérech než venku.

Zdrojem tohoto plynu je především člověk, jeho metabolismus, dýchací a termoregulační pochody. Počet osob přítomných v místnosti, velikost prostoru a nedostatečné větrání jsou hlavní příčinou zvyšování koncentrace oxidu uhličitého nad normální hodnoty. Také spalování pevných paliv je zdrojem oxidu uhličitého a vodní páry. Současně se zvyšující se koncentrací oxidu uhličitého se proto zvyšuje i množství vodní páry v ovzduší a tím i relativní vlhkost vzduchu.

Vyššími koncentracemi CO2 je nepříznivě ovlivněno především dýchání, může způsobovat bolesti hlavy, závratě a nevolnost.

Ozón – O3

Ozón byl objeven roku 1840 Fredericem Schonbeinem, který si povšiml při experimentech s elektrolýzou elektrického jiskření, při kterém vznikal specifický zápach. Pojmenoval jej podle řeckého "ozein" - čichat. Při elektrickém výboji vznikají ze tří molekul O2 dvě molekuly O3. Ozón je nestálý plyn, který se samovolně rozpadá zpět na kyslík bez zbytkových škodlivých látek. Než dojde k rozpadu působí jako silný oxidant na bakterie, viry, plísně a pachy, s nimiž se setká. Jeho oxidační vlastnosti jsou asi 3500krát silnější než u klasické formy kyslíku. Dokonce již v malých a neškodných úrovních dokáže ozón likvidovat nežádoucí látky. Například CO, jako jeden z nejjedovatějších plynů, se váže na krev 600 krát rychleji než kyslík. Ozón předáním jedné molekuly kyslíku mění CO na CO2, který dále zpracovávají rostliny při fotosyntéze.

Ozón je přírodní plyn skládající se z atomů kyslíku. Širokou veřejností je ozón vnímán rozporuplně. V prvním případě je ozón v ochranné stratosférické vrstvě žádoucí a ubývá jej hlavně díky nepříznivým účinkům freonů, způsobujícím tzv. ozónovou díru. Ve druhém případě je zvyšování jeho koncentrace v přízemní vrstvě troposféry nežádoucí, neboť přispívá k tvorbě losangeleského smogu. V neposlední řadě je ozón využíván jako plyn s výjimečně silnými oxidačními a desinfekčními vlastnostmi. Pro své specifické vlastnosti se ozón využívá k úpravě vody, neutralizaci pachů, bakterií, různých forem virů a plísní. Je schopen ničit i takové viry jako je HIV. Ozón je druhý nejsilnější sterilizant, který má lidstvo k dispozici. Ničí 99,9 % všech známých bakterií, proto je ideální jako chemicky čistý desinfekční prostředek.

Stratosférický ozón. Ve stratosféře se ozón tvoří při fotolýze molekul kyslíku (chemická reakce probíhající pouze při spoluúčasti slunečního záření krátkých vlnových délek). Přirozenou cestou tam ozón vzniká i zaniká. Tyto děje jsou v rovnováze a ochranná vrstva se mění jen v určitém rozpětí podle vnějších podmínek. Její narušení způsobila lidská činnost. Fluorové deriváty uhlovodíků, které se používaly jako náplně chladících zařízení nebo nosných plynů ve sprayovém balení různých přípravků, tuto rovnováhu s časovým zpožděním asi patnácti let porušují, v důsledku čehož ochranného filtru ozónu ve stratosféře postupně ubývá. To zapříčiňuje zvýšení dopadu kosmického záření na povrch Země. Tento jev se nazývá "ozónová díra". Způsobuje globální oteplování, které se pro lidstvo může stát velkým problémem již v blízké budoucnosti. Kdyby došlo k výraznému porušení nebo zničení ozónosféry, dojde k úhynu mořského planktonu, a tím k narušení celého potravního řetězce vyšších organismů, na jehož konci stojí člověk.

Troposférický (přízemní) ozón. Svislým prouděním se ozón může dostat ze stratosféry do přízemních vrstev. Tyto přirozené výskyty ozónu nejsou pro biosféru škodlivé. V přízemní vrstvě troposféry se ozón tvoří hlavně fotolýzou oxidu dusičitého NO2. Odstraňován je převážně reakcí s oxidem dusnatým NO. Zvýšené koncentrace trvající několik hodin, jsou provázeny řadou dalších reakcí, při kterých vzniká pestrá směs oxidantů se značně nepříznivými účinky na životní prostředí a vzniká fotochemický smog. Atmosférický ozón, vytvořený přirozenou cestou, hraje v životním prostředí nezastupitelnou roli kontroly ovzduší. Oblasti s vysokým znečištěním, jako jsou např. města, postrádají přirozeně vytvořený ozón, neboť je zde nadměrně spotřebováván oxidačními substancemi, které chrlí do vzduchu auta, továrny a lidé.

Formaldehyd

Formaldehyd, jehož přítomnost je postřehnutelná čichem pro jeho štiplavý zápach, je často považován za nejnebezpečnější škodlivinu v interiérech bytů. Jeho vliv na zdraví nelze podceňovat, je však třeba mít na paměti, že existují další chemické látky, které mohou být rizikovější, i když jejich zvýšené koncentrace nejsou provázeny zápachem. Právě pro obtěžující zápach, který se objevuje již v nízkých koncentracích, je formaldehyd zdrojem častých stížností a obav.

Hlavním zdrojem formaldehydu ve vnitřním prostředí bytů mohou být již samotné stavební materiály použité v konstrukci budovy, zařizovací předměty jako nábytek, podlahoviny, koberce, tapety, dále kosmetické, čistící a desinfekční prostředky používané v domácnostech, ale i v některých nekvalitních plyšových hračkách. Zdrojem formaldehydu je také spalování uhlí, hoření plynu a kouření. Venkovní znečištění, zejména z dopravy nemá na výslednou koncentraci ve vnitřním prostředí významný vliv. Výsledná koncentrace formaldehydu v interiéru závisí značně na dalších podmínkách vnitřního prostředí, zejména na teplotě a vlhkosti.

Koncentrace formaldehydu v bytech jsou vysoké zejména tam, kde bylo použito ke konstrukci domu dřevotřískových desek nebo močovino-formaldehydové izolace. Měření v bytech domů postavených z cihel nebo panelů prokázala, že koncentrace formaldehydu závisí především na stáří a množství nábytku.

Formaldehyd způsobuje dráždění sliznice horních cest dýchacích a spojivek, pociťované subjektivně jako suchost, dráždění ke kašli, pálení očí a slzení, dále se podílí na oslabení lokální obranyschopnosti. Bolesti hlavy, nevolnost, únava a žízeň nastupují při déle trvající expozici v konstantně vysokých koncentracích. V odborných kruzích se o formaldehydu mluví jako o jedné z definovaných možných příčin atopického ekzému, chronických zánětů středního ucha a nastartování různých alergií.

Další organické chemické látky

Těmito látkami jsou myšleny tzv. těkavé organické sloučeniny, označované anglickou zkratkou VOC. Jsou to sloučeniny schopné tvořit fotochemické oxidanty reakcí s oxidy dusíku za přítomnosti slunečního záření. Jejich toxikologické vlastnosti a mechanismus působení na člověka se navzájem liší. Většinou se v neprůmyslovém prostředí nevyskytují izolovaně, ale jako suma sloučenin v podprahových koncentracích neodpovídajících popsaným toxikologickým účinkům.

V domácnostech je možné identifikovat asi 2 000 různých chemických sloučenin, avšak jen asi padesát z nich se vyskytuje běžně, a asi jen deset má prokázané či předpokládané závažné zdravotní účinky.

Hlavním zdrojem těkavých organických látek v interiérech je kouření, používané čistící prostředky, deodoranty, kosmetické přípravky, osvěžovače vzduchu, vonné oleje, nátěry, barvy a laky, koberce, podlahoviny. Venkovní vzduch, zejména v bytech umístěných v blízkosti hustého dopravního provozu, má významný podíl na výsledné koncentraci VOC ve vnitřním prostředí.

Akutní následky expozice těkavým sloučeninám se projevují jako akutní otravy, zejména skupinou látek, jejímiž zdroji jsou barvy, nátěry, rozpouštědla a lepidla při rozsáhlých rekonstrukcích místností či budov.

Toluen, xylen, styren a etylbenzen způsobují s ohledem na jejich koncentraci ve vnitřním prostředí bolesti hlavy, poruchy koncentrace, poruchy motoriky, závrať, nevolnost a zvracení. Po expozici ve vysokých koncentracích těchto látek mohou příznaky přetrvávat i několik dní a jen pomalu ustupovat.

Další látky, které prokazatelně souvisejí s hyperreaktivitou dýchacích cest nebo s alergenním působením jsou etylbenzen, chlorované uhlovodíky, ftaláty. Tyto sloučeniny mohou vyvolávat alergii.

Chloroform ve vnitřním prostředí vzniká odpařováním pitné vody ošetřené chlorem. K expozici dochází při praní, mytí nádobí a provádění osobní hygieny, zejména sprchování horkou vodou.

K dalším sloučeninám chloru - chlorovaným uhlovodíkům patří tetrachloretylen, který se používá k chemickému čištění oděvů, methylen chlorid, který je součástí rozpouštědel a trichloretan obsažený v mnoha produktech domácí chemie. Všechny sloučeniny chloru mohou způsobovat hypersensitivní reakce plic.

Terpeny jsou běžně identifikovanými sloučeninami ve vnitřním prostředí, protože jsou součástí osvěžovačů vzduchu, deodorantů a leštidel. I v nízkých koncentracích mohou být příčinou alergických respiračních reakcí.

Pesticidy (dělící se dále na insekticidy, herbicidy a zoocidy) obsažené v desinsekčních prostředcích používaných v domácnostech k hubení nežádoucího hmyzu, plevele či živočišných škůdců, dále látky používané k ochraně dřeva, patří mezi látky, které vytěkávají pomale, kumulují se v domácím prachu a jsou zdrojem dlouhodobé expozice, po které jsou podezřelé z karcinogenity nebo chronického poškození jater a ledvin.

I přes přítomnost potenciálních karcinogenů je velice pravděpodobné, že těkavé organické sloučeniny v koncentracích, které se většinou nacházejí ve vnitřním prostředí, nejsou zdrojem rizika pro nepříznivý zdravotní efekt. Jejich koncentrace ovlivňují spíše pohodu vnitřního prostředí v závislosti na citlivosti k charakteru jejich zápachu.

Azbest a další minerální vlákna

Azbest je termínem označujícím několik typů vláknitých minerálních vláken lišících se ve tvaru, délce a flexibilitě a zároveň v agresivitě jejich biologického působení v organismu. Azbest byl a je používán pro své výhodné protipožární a tepelně izolační vlastnosti ve velmi širokém spektru výrobků i v domácnostech: elektrická a tepelná izolace, v konstrukci stěn azbesto-cementové desky nebo vinyl-azbestové podlahové a stropní díly. Při všech těchto aplikacích může docházet v průběhu užívání k mechanickému poškození povrchu výrobků a k uvolňování vláken azbestu do ovzduší, které jsou považovány za riziko vzniku zhoubných onemocnění.

K hlavním projevům dlouhodobého působení azbestových vláken v ovzduší po více než dvacet let, patří azbestóza a rakovina plic. Tato onemocnění jsou častější u kuřáků než nekuřáků při současné dlouhodobé profesionální expozici azbestovým vláknům. Riziko onemocnění z expozice azbestu v nepracovním prostředí, tj. i v bytovém, je považováno za velice malé a nepravděpodobné.

Radon

Radon je bezbarvý plyn, těžší než vzduch, bez chuti a zápachu. Do domů se dostává z podloží, ze stavebních materiálů, z vody a se zemním plynem. Zdravotní důsledky inhalace radonu byly známy mnohem dříve než byly indikovány jako rakoviny plic, a mnohem dříve než byl radon objeven a mechanismus jeho působení vysvětlen. Šlo o "hornickou nemoc". Po objasnění příčin začátkem 50. let minulého století stačilo doly řádně odvětrat.

Radon v bytech působí obdobně jako v uranových dolech, jeho dceřinné produkty se dostávají do plic navázané na menší částice prachu. V běžných budovách však radon nedosahuje hodnot, jimž byli vystaveni horníci a k jeho likvidaci lze s úspěchem použít kvalitní čističe vzduchu, které vzduch zbaví malých prachových částic.

Zdroj: ing. Alena Knoblochová - diplomová práce, MZLU Brno - červenec 2004