Источники и природа загрязнителей воздуха закрытого помещения

Сушествует множество источников загрязнения воздушной среды в замкнутом объеме помещения. К основным относятся строительные и от­делочные материалы, внутренняя обстановка помещения (предметы бы­та, приборы, мебель, ковры и т.д.), высокотемпературные источники, жизнедеятельность организма человека. Из них наибольшую опасность представляют строительно-отделочные материалы, особенно на полимер­ной основе.

Дело в том, что при создании по современным технологиям строитель­ных материалов и конструкций на их основе используют в качестве доба­вок отходы и шлаки химической и металлургической промышленности. При этом решаются проблемы удешевления этих материалов, повышения их прочности и, что не менее важно, сокращается объем отходов, загрязня­ющих окружающую среду. Однако вместе с решением одних экологичес­ких проблем возникают другие - строительные материалы, изготовленные с применением химических отходов, зачастую сами являются источником загрязнения внутреннего пространства зданий. Отсюда возникает необ­ходимость изучения влияния строительных материалов как потенциаль­ных источников загрязнения на качество воздушной среды помещения (квартиры, офиса и т.д.). Используя высокочувствительные методы хими­ческого анализа, удалось обнаружить и идентифицировать летучие орга­нические соединения (ЛОС), которые выделяются из стройматериалов после их изготовления в воздушную среду (см. таблицу). В перечень ЛОС входят соединения фосфора, серы, фтора, фенол, стирол, толуол, органи­ческие кислоты, ксилолы, формальдегид, ацетон, аммиак и др. Наиболь­шую опасность могут представлять стройматериалы, изготовленные на основе полимеров или с их применением. Перечень опасных материалов включает сейчас около 100 наименований. Конечно, материалы на основе полимеров имеют высокие технологические качества и потребительские характеристики. Вместе с тем они являются источником миграции токси­кантов в воздушную среду. Так, поливинилхлоридные материалы (панели, пленки, покрытия для пола и т.д.) выделяют в воздух бензол, толуол, этилбензол, ксилол, иитрогексан, бутанол и др. Особенно сильно загрязняют воздушную среду древесно-волокнистые плиты, изготовленные с исполь­зованием феноло-формальдегидных и мочевино-формальдегидных смол. Из таких плит выделяются фенол, формальдегид, аммиак и др.

Ковровые покрытия выделяют стирол, ацетофенон. сернистый ангид­рид (SO,). Из материалов, изготовленных на основе стеклопластиков, происходит эмиссия ацетона, метакриловой кислоты, толуола, бутанола, формальдегида, фенола, стирола и др. Лакокрасочные покрытия являют­ся источником целого «букета» ароматов, обусловленных присутствием ЛОС, относящихся к разным классам и обладающих разным уровнем токсического воздействия на организм человека. Таким образом, новая квар­тира или офис после ремонта могут представлять экологическую опас­ность, если при этом были использованы современные материалы.

Сформулированы общие требования к качеству стройматериалов с регламентированием санитарно-гигиенических норм. Стройматериалы не должны создавать в помещении специфического запаха и выделять ле­тучие вещества при обычных условиях их эксплуатации. Если миграция летучих компонентов понемногу все же происходит, то их общая кон­центрация не должна превышать ПДК для атмосферного воздуха жилых помещений. Отсюда возникает проблема оценки динамики эмиссии хи­мических загрязнителей из строительных и отделочных материалов в зави­симости от различных факторов (температуры, влажности и т.д.), а также определения уровня загрязнения воздушной среды в здании в результате такой эмиссии.

К источникам эмиссии токсичных веществ в воздушную среду поме­щений относятся также мебель, одежда, обувь, бытовая техника и другие предметы быта и интерьера, которые могут выделять ЛОС, поскольку чаше всего они изготавливаются из полимерных материалов (поливинилхлоридные, полиизобутиленовые, полиизопреновые, бутадиен-стирольные винилсилоксановые, фенилвинилсилоксановые и фторорганические каучуки и резины и др.). Клеевой состав на основе бутилкаучуковых мастик (используемых для укладки керамических плиточных покрытий, крепле­ния линолеумов, текстильных ковровых покрытий и т.д.) «источает» бен­зол, толуол, ксилол и некоторые другие ароматические углеводороды, причем их содержание в воздухе помещения может превышать ПДК в не­сколько раз.

Из загрязнителей неорганической природы, имеющих потенциальную экологическую опасность, отметим радон и асбест в виде мельчайших ча­стиц пыли. Широко применяемый ранее как компонент строительно-от­делочных материалов асбест теперь из-за канцерогенных свойств повсе­местно запрещен к применению в строительстве и многих других сферах; однако в ряде мест ранее использованные при строительстве или ремонте асбестсодержашие стройматериалы пока еще эксплуатируются.

Загрязнение воздушной среды закрытого помещения происходит еше и естественным путем, и причиной тому является сам человек. В процессе его жизнедеятельности в окружающую среду выделяются конечные продукты обмена веществ. Давно известно, что выдыхаемый воздух содержит N,, О,, Н,О, СО₂ и немного СО. Используя современные методы анализа, биохими­ки установили, что кроме этих компонентов в выдыхаемом воздухе содер­жится более ста различных летучих соединений, присутствующих в ничтож­но малых количествах. Поскольку многие из этих соединений проявляют определенную токсичность, они получили название антропотоксинов.

Было установлено, что ухудшение самочувствия людей наступает за­долго до критического уровня содержания СО, в воздухе, что связано с на­личием в нем антропотоксинов. В то же время в качестве интегральных показателей загрязненности воздуха продуктами жизнедеятельности ор­ганизма человека используют концентрации СО, NH, и некоторых ЛОС, хотя эти показатели и не являются универсальной характеристикой за­грязненности, так как состав антропотоксинов существенно изменяется в зависимости от ряда факторов, порой трудноконтролируемых.

Из загрязнителей неорганической природы, имеющих потенциальную экологическую опасность, отметим радон и асбест в виде мельчайших ча­стиц пыли. Широко применяемый ранее как компонент строительно-от­делочных материалов асбест теперь из-за канцерогенных свойств повсе­местно запрещен к применению в строительстве и многих других сферах; однако в ряде мест ранее использованные при строительстве или ремонте асбестсодержашие стройматериалы пока еще эксплуатируются.

Загрязнение воздушной среды закрытого помещения происходит еше и естественным путем, и причиной тому является сам человек. В процессе его жизнедеятельности в окружающую среду выделяются конечные продукты обмена веществ. Давно известно, что выдыхаемый воздух содержит N,, О,, Н,О, СО₂ и немного СО. Используя современные методы анализа, биохими­ки установили, что кроме этих компонентов в выдыхаемом воздухе содер­жится более ста различных летучих соединений, присутствующих в ничтож­но малых количествах. Поскольку многие из этих соединений проявляют определенную токсичность, они получили название антропотоксинов.

Было установлено, что ухудшение самочувствия людей наступает за­долго до критического уровня содержания СО, в воздухе, что связано с на­личием в нем антропотоксинов. В то же время в качестве интегральных показателей загрязненности воздуха продуктами жизнедеятельности ор­ганизма человека используют концентрации СО,, NH, и некоторых ЛОС, хотя эти показатели и не являются универсальной характеристикой за­грязненности, так как состав антропотоксинов существенно изменяется в зависимости от ряда факторов, порой трудноконтролируемых.

Очень неблагоприятная экологическая обстановка в отношении воз­душной среды возникает в спортивных залах во время тренировок и пока­зательных выступлений спортсменов, особенно при плохой вентиляции и большом скоплении зрителей. При этом наблюдается и заметное загряз­нение среды различными микробами. При тяжелой физической нагрузке выделение с выдыхаемым воздухом ацетона и аминов, например, возрас­тает в 2 раза, алифатических углеводородов в 3 раза, оксида углерода и фе­нолов в 5 раз, аммиака более, чем в 6 раз.

Наконец, источником загрязнения воздушной среды в жилом поме­щении являются плиты, печи или камины. При сгорании природного газа расходуется много кислорода и выделяются загрязняющие вещества. При неполном сгорании органического топлива кроме оксида углерода обра­зуются еще и полиароматические углеводороды, насчитывающие сотни соединений, среди которых многие - канцерогены. Канцерогены образу­ются и при курении. Например, в табачном дыме содержатся фенантрен. его алкильные замешенные, 1,2-бенз(а)пирен (до 30 нг в дыме одной си­гареты). При горении сигареты, кроме того, образуется оксид азота NO. Хотя он и существует в воздухе короткое время, тем не менее успевает прореагировать с органическими аминами, которыми богаты пищевые продукты. В результате этой реакции образуются нитрозоамины — одни из самых сильных канцерогенов. Расхожий штамп «курить — здоровью вредить» (особенно на кухне) приобретает таким образом еще более уст­рашающее звучание.