Těkavé organické sloučeniny (TOR)

(překlad: MUDr. Josef Pražák)

Těkavé organické sloučeniny jsou též známé pod anglickým názvem Volatile Organic Compounds (VOC).  Pro množství všech – ve vzduchu obsažených VOC - se používá zkratka TVOC (total VOC). Podskupinu tvoří mikrobiální těkavé organické sloučeniny (tzv. MVOC).

Popis

Tato skupina obsahuje chemicky velmi odlišné látky, jejichž bod varu leží v oblasti mezi spodní hranicí 50-100°C a horní hranicí 240 – 260°C. K TOR/VOC (dále jen VOC) patří mimo jiné následující chemické třídy:

Třída

Vybraní zástupci

Alifatické uhlovodíky

Hexan, Heptan (Benzin)

Aromatické uhlovodíky

Benzol, Toluol, Styrol, Naphthalin

Alkoholy

Ethanol, Propanol, Isopropanol, Isobutanol, Phenol, Oktanol

Aldehydy

Acetaldehyd, n-Hexanal, Acrolein

Ketony

Propanon (Aceton) (přísně vzato není VOC), Butanon (MEK), Hexanon (MIBK)

Estery

Ethylacetat (ester kyseliny octové), Texanol a TXIB

Glykolehtery

Ethylcellosolve, Phenoxyethanol

Kyseliny

 

Kyselina octová a máselná

Chlorované uhlovodíky

Tetrachlorethen ("PER"), Chlornaphthaline, Chloranisole

Terpeny

Limonen, Campher, Menthol

 

Jak přehled ukazuje, patří mezi OVC také některé přírodní látky (např. terpeny). Samostatnou skupinu VOC tvoří dříve zmiňované MVOC (Microbial Volatile Organic Compounds). Jedná se o sloučeniny produkované mikroorganismy (houby, bakterie).

 

Jednotlivé sloučeniny se ve vnějším prostředí vyskytují pouze v koncentracích do 1µg/m3. Nejčastěji se projevují zatuchlým a hnilobným zápachem. Jakmile se v místnosti vyskytne zápach zatuchliny/hniloby, je třeba před vlastním měřením koncentrace MVOC nejprve zkontrolovat stupeň vlhkosti a mikrobiální růst ve stavebním materiálu.

Použití

Typickými zdroji VOC v domácnostech jsou:

-        čisticí, mycí a ošetřovací prostředky

-        barvy, laky, ředidla

-        lepidla (parketová, kobercová, tapetová apod..)

-        vonné látky, vonné svíčky a vonné oleje

-        masivní dřevěný nábytek z borovice a smrku

K dalším zdrojům VOC patří mimo jiné masti na bázi éterických olejů, šaty čerstvě vyzvednuté v čistírnách, šatní kuličky proti molům, čerstvé tiskoviny  a některé kancelářské potřeby, jako jsou korektory nebo zmizíky, dále těsnění, pohonné hmoty v přilehlých garážích, uhlovodíky z kotelen a nátěry fasád.

Mnohé součásti vybavení domácností a stavebniny v sobě VOC mohou skladovat. Tak se například v kobercích ukládají takzvané nepolární VOC (benzol a jeho deriváty, benzín, chlorovaná organická rozpouštědla, tolueny a terpeny). Sádrokartonové stavební desky naproti tomu v sobě mohou dobře vázat vysoce polární VOC (estery octových kyselin, ketony a alkoholy).

Informace k VOC-emisím ze stavebních materiálů najdete zde.

Zdravotní rizika

Vzhledem k rozmanitosti druhů VOC a také proto, že se spektrum a četnost výskytu těchto látek s časem značně změnilo, nelze vycházet dnes z výsledků studií, které byly publikovány dříve. Charakter zdravotních obtíží je přinejmenším v případě obvyklých koncentrací VOC ve vnitřních prostorech nespecifický, nejčastěji jsou popisovány podráždění sliznic a dýchacích cest, očí a pokožky i bolesti hlavy a únava.

Zpravidla bývá hodnocena celková koncentrace všech VOC (TVOC = Total Volatile Organic Compounds), přičemž však nesmí být žádná konkrétní třída VOC zastoupena významně silně.

Odborníci považují omezení zdraví při koncentracích TVOC

-        pod 0,2 mg/m3 za nepravděpodobné

-        v rozmezí 0,3mg/m3 až 3mg/m3 za jistých podmínek za možné

-        a v rozmezí  3mg/m3 až  25mg/m3 za pravděpodobné

Při koncentraci VOC nad 25mg/m3 se objevují bolesti hlavy a další neurotoxické (nervový systém poškozují) účinky (Molhave 1991, s. a. Seifert 1999). Tento koncept hodnocení vychází z dat ze studií na lidech a spočívá na vztahu mezi dávkou a účinkem.  Kritici těchto závěrů (např. Schleibinger et al. 2002) namítají, že v roce 1991 zvolené modelové spektrum VOC není reprezentativní pro dnešní situaci ve vnitřních prostorech. Navíc nejsou hodnoceny možné synergické efekty (vzájemné zesilující efekty mezi jednotlivými látkami).

Očekávané koncentrace MVOC ve vnitřních prostorech jsou dle odhadu mnoha autorů tak nízké, že nelze usuzovat na kauzální spojitost mezi expozicí MVOC a účinky na zdraví (Grün et al., 2013).

Vonné látky a alergie

Některé vonné látky mohou vyvolávat alergickou reakci při přímém kontaktu s pokožkou (takzvané kontaktní alergie). Kosmetické přípravky tak musí mít odpovídající údaje na obalu, pokud by v nich byly překročeny určité koncentrace látek.

Nejsou známy žádné případy, že by vdechnutí vonných látek způsobovalo  rozvoj alergické reakce, je ovšem možné, že u citlivých jedinců je vyšší riziko rozvoje kožních příznaků čí zvýšené dráždivosti dýchacích cest. (BfR 2008).

Analýza

Celkové množství těkavých látek (TVOC) ve vnitřních prostorech měří specializované certifikované instituty, jednoduchý a rychlý test bohužel neexistuje. Pokud si někdo chce udělat rychlý přehled o VOC, vyskytujících se ve vnitřním prostoru, lze provést analýzu prachu v domácnosti. Jako standardní kvantitativní metoda určení těchto látek se používá aktivitní odběr vzorku na tenax TA, následovaná tepelnou desorpcí a plynovou chromatografií, eventuálně spektrofotometrií (Seifert 1999, S. 278).

Mnoho starších měření bylo provedeno metodou využívající adsorpci na aktivním uhlí. Výsledky analýz těchto dvou technik se ovšem významně liší (Seifert 1999, Oppl et al. 2000), což je třeba mít při interpretaci naměřených hodnot na paměti. Hodnoty jodu, uváděné pod odkazem „hraniční a cílové hodnoty“ (takzvané TVOC dle Seiferta), jsou udávané dle studie odvozené od techniky užívající adsorpci na aktivním uhlí.

 

Nekritická interpretace hodnot TVOC dle Seiferta může vést k špatným odhadům a zbytečným a finančně náročným sanacím. Způsob a míra měření by měla být před započetím měření vždy konzultována s lékařem se specializací na oblast životního prostředí, aby byla zajištěno kompletní a spolehlivé určení relevantních toxickch látek, stejně jako látek s výrazným pachovým eventuálně až dráždivým potenciálem.

Z pohledu environmentální medicíny je potřeba se zaměřit především na alkoholy, aldehydy, ketony, kyseliny a ketony (Sagunski 1999). Mnohé VOC, mezi nimi i zástupci terpenů, dobře reagují se sloučeninami kyslíku (oxidanty) jako je například ozon nebo jsou v průběhu těchto reakcí odbourávány a tvoří nové látky s významným pachovým nebo iritačním potenciálem, které běžnými testy nejsou zaznamenatelné. Při dobré znalosti zdroje emisí se lze v testech lépe zaměřit na konkrétní VOC. 

 

Analýza MVOC (Microbial Volatile Organic Compounds)

Měření MVOC se dostává do popředí a má smysl ve chvíli, kdy se nepodaří škodlivé mikroorganismy určit kultivačními metodami, nebo pokud se jedná o skrytá mikrobiální poškození. K hlavním detekovatelným sloučeninám ze skupiny MVOC patří Dimethyldisulfid, 1-Octen-3-ol, 3-Octanon a 3-Methyl-1-butanol (viz. Příručka-Plísně 2002). Určité MVOC se hodí k určování méně a nebo vůbec, poněvadž mohou pocházet i z jiných zdrojů, jako jsou lepidla nebo barvy. Tak například sloučeniny  2-Methylfuran a 3-Methylfuran, považované dříve za vysoce specifické MVOC, byly detekovány i v tabákovém kouři. Na druhou stranu existují sloučeniny, příkladem budiž chloranisol, které sice průkazně jsou produkovány mikroorganismy, ovšem k MVOC se nepočítají a nejsou analyzovány.

Při měření MVOC je třeba mít na paměti, že emise MVOC závisí na stáří a vývojovém stádiu plísně. Také podloží, na kterém plísně rostou, má vliv na to, jaké substance plísně vytvářejí. Díky tomu tak mohou odborníci určit podle množství a druhu analyzovaných substancí, jaké stáří detekovaná plíseň přibližně má. Je však nutno poznamenat, že neexistuje žádný jednoznačný indikátor MVOC pro detekcí plísně.

Zmiňovaná měření nejsou určena a ani nejsou vhodná pro zhodnocení zdravotních rizik, stejně jako nutnosti a rozsahu sanace plísní postižené oblasti.

Mnohé MVOC jsou velmi výrazně cítit a mohou být zodpovědné za nespecifické psychické obtíže osob vystavených tomuto intenzivnímu pachu (Heinzow 2011).

Analýzu MVOC nabízí širší množství  institucí. Například v sousedním Německu jsou však podle platných norem pouze dvě pracoviště pro tato měření akreditována podle DIN EN ISO 17025 (bližší informace viz www.dakks.de). V současnosti však neexistuje žádný standardizovaný měřící postup ve formě normy nebo směrnice (Grün et al., 2013).

 

Biomonitorace

Měření VOC ve vdechovaném vzduchu nebo v krvi má smysl pouze v průběhu či bezprostředně po mimořádné expozici těmto látkám (například při lakýrnických pracích v těsných nevětraných prostorech). Většina VOC zůstává v těle pouze krátce a jsou rychle zpět vydýchány nebo metabolizovány.

Obdobně má smysl určovat hladiny metabolitů VOC pouze, pokud se tyto látky vyskytují v nadprůměrně vysokých koncentracích (jedná se například o měření hexan-2,5-dionu při expozici pohonným hmotám nebo kyseliny trichloroctové při expozici trichlorethylenu). V případě VOC má analýza prostředí vzduchu ve vnitřních prostorách mnohdy výrazně větší výpovědní hodnotu než biomonitorace.

Hraniční a doporučené hodnoty

Pro přibližně 170 jednotlivých látek určil v Německu Výbor pro zdravotní hodnocení stavebních materiálů - Ausschuss für die gesundheitliche Bewertung von Bauprodukten (AgBB) – takzvané hodnoty NIK (z němčiny Niedrigste Interessierende Konzentrationen – nejnižší relevantní koncentrace), které pak charakterizují jednotlivé stavební materiály a stavby. odkaz

 Závazné hraniční hodnoty pro celkové hodnoty VOC vyskytující se ve vnitřním prostředí budov v současnosti sice definovány nejsou, ovšem existují  hodnoty doporučené. Jako dlouhodobá cílová hodnota byla Seifertem v roce 1990 navržena koncentrace TVOC 0,3miligramu na metr krychlový s tím, že by jednotlivé látky neměly být zastoupeny v nadměrném množství. Tato hodnota nebyla odvozena z toxikologických výzkumů, ale pochází ze staršího výzkumu průměrných koncentrací VOC v domácnostech. Překročení těchto hodnot je třeba chápat jako přítomnost zdroje VOC ve vnitřním prostředí, nelze z něj ale usuzovat na zdravotní ohrožení.

Novější doporučení (Seifert 1999) pak uvádějí oblast mezi 0,2 – 0.3 miligramy na metr krychlový jako žádoucí z hlediska bytové hygieny. Zároveň je znovu upozorňováno na skutečnost, že souvislosti mezi koncentrací VOC a jejich účinky nejsou definitivně prokázány. Překročení těchto hodnot tedy nesmí být chápáno jako zdravotní ohrožení, ale spíše se má stát popudem k hledání zdroje VOC. Dlouhodobému vystavení koncentracím mezi 1 a 3mi miligramy na metr krychlový je však lépe se vyvarovat, i když může být přechodně tolerováno.

K vlivu měřící metody na výsledek měření se dozvíte více pod odkazem „analýza“

Doporučené hodnoty:

Pro jednotlivé látky, ke kterým patří i VOC, definovala v Německu Komise pro hygienu vnitřního prostředí - Innenraumlufthygiene-Kommission (IRK) -  při Spolkovém úřadu životního prostředí doporučené hodnoty.

Jsou definovány následovně:  Hodnota II (HII) představuje koncentraci látky, při jejímž dosažení, respektive překročení, je třeba aktivně zasáhnout, neboť tato koncentrace může pro citlivé osoby vystavené dlouhodobě působení látky ve vnitřním prostředí znamenat zdravotní komplikace. Podle doby působení lze ještě hodnotu HII rozdělit na krátkodobou HII-K a dlouhodobou HII-D.

Hodnota I (HI) je hodnota koncentrace látky, při které dle současných znalostí a v případě, že se tato látka vyskytuje v prostředí samostatně, nedochází ani při celoživotní expozici této látce ke zdravotním postižením. Hodnotu HII můžeme chápat jako cílovou sanační hodnotu, která by podle možností neměla být maximálně naplněna.

V současnosti jsou definovány následující doporučené hodnoty pro látky ze skupiny VOC:

Sloučenina

RW II (mg/ m3)

RW I (mg/ m3)

Rok

Toluol

3

0,3

1996

Styrol

0,3

0,03

1998

Terpeny (bicyklické)

2

0,2

2003

Naftalen

0,02

0,002

2004

 

K diisokyanátům, které jsou obsaženy v mnohých lacích a lepidlech, se IRK vyjadřuje následovně:

Určit Hodnotu II pro diisokyanáty bylo skupinou odporníků vyhodnoceno jako zbytečné, neboť , i přes počáteční vysoké koncentrace těchto látek při zpracování laků a lepidel obsahujících diisokyanát, tyto koncentrace ve vzduchu v místnosti rychle upadají a po dokončení procesu vytvrzování s nimi při trvalé expozici nelze počítat.

Doporučení Světové zdravotnické organizace (WHO, 1999) k tolerovatelným koncentracím jednotlivých škodlivých látek ve vnitřním prostředí najdete na www.who.int.

Prevence a sanace

Preventivní opatření

Velké zátěži VOC ve vnitřním prostředí lze předcházet opatrný výběrem prostředků a produktů pro zařizování vnitřních prostor. Měli bychom dát přednost barvám, lakům, lepidlům a čisticím prostředkům s minimálním množstvím rozpouštědel. Tyto produkty jsou často označeny příslušným symbolem svědčícím o minimální závadnosti a respektu k životnímu prostředí, jako je například tzv. „Modrý anděl“. Analogická označení najdeme i na nábytku (RAL-RG 430).

Často však může být pojem „s nízkým obsahem rozpouštědel“ zavádějící. Například tehdy, pokud jsou v hotovém produktu látky charakteru rozpouštědel i nadále obsaženy, díky vysokému bodu varu však do kategorie rozpouštědel nepatří. Poněvadž jsou pak tyto látky pochopitelně díky vyššímu bodu varu méně těkavé, uvolňují se do vnitřního prostředí ještě dlouho poté, co byly aplikovány. Větší množství masivního dřevěného nábytku z dubového nebo borovicového dřeva v menších vnitřních prostorech může vést k měřitelnému zatížení vnitřního prostředí terpeny – jejich vliv na zdravotní rizika je třeba vnímat jako prozatím neurčený a tedy otevřený (Kaiser 1996).

Přírodní barvy a laky: Obvyklá organická rozpouštědla jsou v produktech někdy zaměňována a nahrazována terpentýnovými oleji a jinými takzvanými „přírodními rozpouštědly“ a tyto výrobky jsou pak označovány jako „přírodní“. To však neznamená, že jsou tyto výrobky neškodné. Hlavní složkou terpentýnových olejů jsou terpeny, z nichž o některých je známo, že mohou vyvolávat alergie a ve vyšších koncentracích dráždit sliznice a způsobovat bolesti hlavy.

Mycí a čisticí prostředky, a produkty tzv“lifestylové“: mnoho v současnosti poměrně  oblíbených „lifestyle“ produktů vede také k zátěži vnitřního prostředí, například vonné svíčky a lampy, sprejové osvěžovače vzduchu a textilu, kosmetika nebo i otevřené krby. Citlivé osoby by se proto měly jmenovaným přípravkům vyhnout nebo jejich použití alespoň omezit. K dostání jsou prací a čisticí prostředky, kosmetické přípravky, které tyto vonné látky a přísady neobsahují.

 

Sanace

Když jsou ve vnitřním prostředí budov VOC ve vyšší koncentraci přítomné, je třeba především odstranit jejich zdroj. Jako okamžité opatření lze doporučit pravidelné větrání – v zimě je vhodnější rychlé větrání otevřením všech oken v domácnosti než dlouhodobý průvan, v létě je optimální větrání dlouhodobé. Pokud jsou rozpouštědla, respektive VOC v prostorech trvale fixována, jako například u kobercových lepidel či při hydrofobizaci omítek pro zvýšení jejich odolnosti vlivům vnějšího prostředí, je sanace obtížnější a je třeba se poradit s oborníkem: to platí i pokud jsou garáže a kotelny zdrojem toxických uhlovodíků.

Tekutiny obsažené v rozvodech ústředního topení jsou z hlediska environmentální medicíny neškodné, mimo jiné proto, že množství tekutiny, odpařující se v topném období, je zanedbatelné.

Plísně/MVOC: Německý úřad životního prostředí vydal příslušné návody a doporučení k plísním a sanacím vnitřních prostor, jejichž plné znění si můžete přečíst pod uvedenými odkazy.

 

Tento článek...

Stav: 6. Februar 2014 - 12:35 Uhr