Kemialliset epäpuhtaudet

Yleistä

Kemialliset sisäilman epäpuhtaudet voivat olla lähtöisin joko rakennuksesta tai ihmisestä itsestään tai ihmisen toiminnasta. Sisäilmastoluokitus 2000 antaa tavoitearvoja sisäilman epäpuhtauspitoisuuksille.

Valtioneuvosto on työturvallisuuslain nojalla antamissaan päätöksissä ja asetuksissa määrännyt työpaikan ilman epäpuhtauksille joukon sitovia raja-arvoja. Haitalliseksi tunnetut pitoisuudet eli HTP -arvot, ovat pienimpiä ilman epäpuhtauksien pitoisuuksia, joiden katsotaan voivan vahingoittaa työntekijää. Työpaikan ilman epäpuhtauden haitallisen vaikutuksen ilmaantuminen riippuu pitoisuuden lisäksi altistusajasta, tästä johtuen HTP -arvojen käyttö vaatii perehtymistä asiaan. HTP ?arvot ja ohjeet niiden käytöstä löytyvät Kemian työsuojeluneuvottelukunnan julkaisemina internetosoitteesta  www.ketsu.net/htp/htp2002.pdf

Kemiallisia epäpuhtauksia ovat:

  • Aldehydit
  • Ammoniakki
  • Formaldehydi
  • Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC/TVOC)
  • Hiilidioksidi
  • Hiilimonoksidi
  • Otsoni
  • PAH-yhdisteet
  • Radon
  • Rikkidioksidi
  • Styreeni
  • Typen oksidit
  • Tupakansavu

Ominaisuudet, vaikutukset ja raja-arvot

Aldehydit

Sisäilmassa yleisesti esiintyviä aldehydejä ovat

  • asetaldehydi
  • formaldehydi
  • propanaali
  • butanaali
  • pentanaali
  • heksanaali
  • oktanaali
  • bentsaldehydi.

Aldehydien lähteitä ovat yleensä erilaiset rakennusmateriaalit, kosmeettiset aineet, tekstiilit, desinfiointi- ja torjunta-aineet sekä palamiskaasut ja tupakansavu. Aldehydien runsas esiintyminen sisäilmassa voi viitata mineraalivillaeristeiden kosteusvaurioon, jonka seurauksena jotkut mikrobit erittävät aldehydejä sisäilmaan.

Useimmat aldehydit ärsyttävät silmiä ja limakalvoja. Monet ovat myös pistävän hajuisia jo pienissä pitoisuuksissa. Ärsytysvaikutusten takia olisi perusteltua kiinnittää huomiota myös muiden aldehydien esiintymiseen pitoisuuksissa, jotka ovat formaldehydin enimmäispitoisuusarvojen luokkaa, 30…100 μg/m3 .

Ammoniakki (NH3)

Ammoniakki on huoneenlämmössä väritön kaasu, jolla on sille tunnusomainen, pistävä haju.

Tavallisesti ammoniakin esiintyminen on liitetty orgaanista materiaalia sisältävien tasoitteiden hajoamiseen kosteuden vaikutuksesta. Näissä materiaaleissa kosteuden aiheuttamat hajoamisreaktiot (emäksinen hydrolyysi) ovat mahdollisia ja sen seurauksena mm. ammoniakkia pääsee vapautumaan sisäilmaan. Sisäilman ammoniakin lähteitä ovat myös tavallisesti ihminen itse ja ihmisen toiminta rakennuksessa. Ihmisten ja kotieläinten eritteet, uloshengitysilma, tupakointi ja ammoniakkia sisältävien materiaalien ja puhdistusaineiden käyttö tuottavat ilmaan ammoniakkia.

Ammoniakki ärsyttää silmiä ja limakalvoja. Ammoniakkipitoisuuden ja terveyshaitan välinen yhteys on toistaiseksi vielä epäselvä.

Sisäilmastoluokituksen mukaan sisäilman ammoniakkipitoisuuden enimmäisarvot ovat:

  • Sisäilmastoluokka S1 30 μg/m3
  • Sisäilmastoluokka S2 30 μg/m3
  • Sisäilmastoluokka S3 40 μg/m3

Formaldehydi (CH2O)

Formaldehydi on alifaattinen hiilivety, joka on huoneenlämmössä väritön ja pistävän hajuinen kaasu.

Suomessa formaldehydin pääasiallinen lähde on ollut lastulevy, jossa sidosaineena on käytetty ureaformaldehydiliimaa. Lämpötila ja kosteus hajottavat ureaformaldehydin ureaksi ja formaldehydiksi siten, että mitä lämpimämpi ja kosteampi ilma on, sitä enemmän formaldehydiä vapautuu. Markkinoilla on nykyään myös SFS-standardin mukaiset A- ja B-luokan lastulevyt, joissa formaldehydipitoisuus 100 grammassa levyä on enintään 40 mg. Lisäksi uudentyyppisiä lastulevyjä valmistetaan käyttäen fenoliformaldehydi- tai isosyanaattipohjaisia liimoja, jolloin levyjen formaldehydipäästöt ovat käytännössä merkityksettömät.

Formaldehydiä saattaa vapautua ilmaan myös laminaateista, parketeista ja paneeleista, jos näiden liimaukseen on käytetty formaldehydipitoista liimaa. Karbamidi- ja melamiinipohjaisiin lakkoihin ja maaleihin käytetään lähtöaineena formaldehydiä. Formaldehydilähteitä saattavat olla myös eräät tekstiilit. Tupakointi ja kodin kemikaalit voivat myös lisätä formaldehydipitoisuutta.

Formaldehydi imeytyy helposti limakalvoihin. Täten sen pääasialliset haitat ovat silmän sidekalvojen ja ylähengitysteiden limakalvojen ärsytys. Oireet ilmenevät esim. jatkuvana yskänä, nenän tukkoisuutena, nuhana ja silmien kirvelynä. Hengitysilman formaldehydipitoisuuden noustessa voi ilmaantua päänsärkyä, pahoinvointia ja väsymystä.

Nenä haistaa formaldehydin herkästi. Hajukynnys on 60-70 μg/m3 . Silmän sidekalvo on herkin formaldehydin ärsytysoireille ja toiset henkilöt oireilevat pitoisuuden ollessa alle 100 μg/m3.

Formaldehydi on osoittautunut niin sanotuksi mutageeniseksi (soluperimän muutoksia aiheuttavaksi) aineeksi. Se on todettu eläinkokeissa aiheuttavan nenäsyöpää. Toisaalta tutkimuksilla ei ole osoitettu että formaldehydi lisäisi ihmisen syöpäriskiä.

Sisäilmastoluokituksen mukaan sisäilman formaldehydipitoisuuden enimmäisarvot ovat:

  • Sisäilmastoluokka S1 30 μg/m3
  • Sisäilmastoluokka S2 50 μg/m3
  • Sisäilmastoluokka S3 100 μg/m3

Haihtuvat orgaaniset yhdisteet (VOC/TVOC)

Rakennusaineista erittyy paljon myös muita orgaanisia yhdisteitä (ns. VOC -yhdisteet, volatile organic compounds = haihtuvat orgaaniset yhdisteet) kuin formaldehydiä, kuten alifaattisia ja aromaattisia hiilivetyjä, alkaaneja ja alkyylibentseenejä. Nämä ovat yleensä erilaisia liuottimia.

Haihtuvien orgaanisten yhdisteiden lähteitä ovat ennen kaikkea rakennus- ja sisustusmateriaalit. Ulkoilman saasteet ja liikenteen pakokaasut lisäävät näitä yhdisteitä sisäilmassa samoin kuin ihmisen oma toiminta ja esimerkiksi kemikaalien käyttö.

Mikrobialtistuksen yhtenä vaikutusmekanismina on tutkittu ns. MVOC, eli mikrobien aineenvaihduntatuotteina ilmaan pääseviä kaasumaisia yhdisteitä.

VOC -yhdisteiden aiheuttamia oireita ovat mm. silmien limakalvojen ärsytys, hajutuntemukset ja päänsärky. Huoneilman VOC -yhdisteille ei ole viranomaisten määrittelemää enimmäispitoisuusarvoa. Turvallisena tasona terveyden kannalta pidetään pitoisuutta 200 μg/m3.

VOC -yhdisteiden kokonaispitoisuustaso on aina arvio todellisuudessa vallitsevasta tasosta. Se on suuntaa antava sisäilman laadun arvioinnissa. Yksittäisten yhdisteiden tunnistaminen on tulevaisuudessa yhä tärkeämpää myös terveyshaittoja arvioitaessa. Kahden samansuuruisen kokonaispitoisuustason terveydellinen merkitys ei ole välttämättä lainkaan sama, sillä VOC ?alueen yhdisteisiin kuuluu hyvin eri tavalla vaikuttavia aineita.

Sisäilmastoluokituksen mukaan sisäilman kaikkien haihtuvien orgaanisten yhdisteiden pitoisuuden enimmäisarvot ovat:

  • Sisäilmastoluokka S1 200 μg/m3
  • Sisäilmastoluokka S2 300 μg/m3
  • Sisäilmastoluokka S3 600 μg/m3

Hiilidioksidi (CO2 )

Sisäilman hiilidioksidi on pääosin peräisin ulkoilmasta, missä hiilidioksidin pitoisuus on noin 350 ppm. Sisätiloissa tärkein hiilidioksidin lähde on ihmisen hengitysilma. Hiilidioksidipitoisuus on siten ilmanvaihdon riittävyyden mittari.

Hiilidioksidipitoisuutta käytetään tavallisesti ilmanvaihdon mitoituksen perusteena. Mikäli ulkoilmavirtojen säätö tapahtuu sisäilman hiilidioksidipitoisuuden perusteella, säätöarvona käytetään pitoisuutta 800 ppm.

Sisäilman hiilidioksidipitoisuus kuvastaa ilmanvaihdon riittävyyttä suhteessa ihmisten aiheuttamaan kuormitukseen /2/.

Kun hiilidioksidipitoisuus nousee riittävän korkeaksi, alkaa se vaikuttaa hengityskeskukseen ja sen seurauksena hengitys kiihtyy (ilma loppuu huoneesta). Korkea hiilidioksidipitoisuus sisäilmassa aiheuttaa tunkkaisuuden tunteen, väsymystä, päänsärkyä ja näiden seurauksena työtehon alenemisen. Hiilidioksidi on eräs niistä harvoista sisäilman epäpuhtauksista, joiden enimmäispitoisuudesta on Suomessa tehty viranomaispäätös. Tyydyttävänä sisäilmantasona pidetään pitoisuutta alle 1 500 ppm (cm3/m3).

Sisäilmastoluokituksen mukaan sisäilman hiilidioksidipitoisuuden enimmäisarvot ovat:

  • Sisäilmastoluokka S1 700 ppm
  • Sisäilmastoluokka S2 900 ppm
  • Sisäilmastoluokka S3 1200 ppm

Hiilimonoksidi (CO)

Hiilimonoksidia eli häkää muodostuu kaikkien hiilipitoisten aineiden epätäydellisen palamisen seurauksena. Häkää voi tulla rakennuksessa olevista tulisijoista, kaasuliesistä ja -lämmittimistä, tupakoinnista, ulkoa tai autotalleista esim. pakokaasujen mukana. Häkä on väritön, mauton ja hajuton kaasu, mutta sen vaarasta viestivät yleensä muut palokaasut.

Ulkoilman merkittävin hiilimonoksidin lähde on liikenne. Bensiinimoottorin pakokaasuissa on häkää 5…13 %. Sisätilojen hiilimonoksidi on peräisin ulkoilmasta sekä avotakoista, liesistä, kaasuliesistä ja tupakoinnista.

Hiilimonoksidin tekee vaaralliseksi sen kyky sitoutua hemoglobiiniin 200 kertaa happea tehokkaammin. Normaalin oksihemoglobiinin sijaan syntyy ns. karboksihemoglobiinia ja veren kyky kuljettaa happea kudoksiin vähenee. Hiilimonoksidi heikentää hapen siirtymistä verestä kudoksiin ja vähentää näin ollen kudosten hapensaantia.

Häkämyrkytyksen oireita ovat päänsärky, pahoinvointi ja rasitushengenahdistus. Kun karboksihemoglobiinin pitoisuus nousee 30-40 %:iin, oireet ovat selvemmät. Iholle ja limakalvolle tulee tyypillinen kirsikanpunainen väri ja muut em. oireet voimistuvat. Häkämyrkytyksestä selvinneet kärsivät usein pitkäänkin tapauksen jälkeen keskushermoston ja sydänlihaksen oireista.

Tupakointi vaikuttaa merkittävästi sisäilman häkäpitoisuuteen. Tupakoitsija itse altistuu hiilimonoksidille. Yhden savukkeen polton jälkeen tupakoitsijan veren karboksihemoglobiinipitoisuus kohoaa tasolle 4-6 % kun tupakoimattoman henkilön veressä em. pitoisuus on noin 2 %.

Sisäilmastoluokituksen mukaan sisäilman hiilimonoksidipitoisuuden enimmäisarvot ovat:

  • Sisäilmastoluokka S1 2 mg/m3
  • Sisäilmastoluokka S2 3 mg/m3
  • Sisäilmastoluokka S3 8 mg/m3

Otsoni (O3)

Otsoni on voimakas hapetin ja kemiallisesti aktiivinen. Hyvin pienetkin pitoisuudet ovat haitallisia. Otsonia voi syntyä myös sisätiloissa kopiokoneiden, lasertulostimien ultraviolettilamppujen ja ilmanpuhdistimien toiminnasta. Tavallisen asunnon otsonipitoisuudet ovat huomattavasti pienemmät kuin ulkoilman.

Otsoni on kaikkein reaktiivisin hengitysteihin vaikuttava kaasu. Se ärsyttää silmiä ja hengitysteiden limakalvoja ja on epämiellyttävän hajuinen. Otsoni tuottaa kudoksissa vapaita radikaaleja, jotka erittäin reaktiivisina aiheuttavat haitallisia hapetusreaktioita.

Sisäilmastoluokituksen mukaan sisäilman hiilimonoksidipitoisuuden enimmäisarvot ovat:

  • Sisäilmastoluokka S1 20 μg/m3
  • Sisäilmastoluokka S2 50 μg/m3
  • Sisäilmastoluokka S3 80 μg/m3

PAH-yhdisteet

Polttoaineiden epätaloudellisessa palamisessa syntyy polysyklisiä aromaattisia hiilivetyjä eli PAH-yhdisteitä. Puunpoltosta peräisin olevat PAH-yhdisteet voivat hajota nopeammin kuin dieselnokeen sitoutuneet vastaavat yhdisteet. Tietoa voidaan hyödyntää arvioitaessa ilmansaasteiden leviämistä eri päästölähteistä ja siitä aiheutuvaa ihmisten altistumista. Suomessa PAH-yhdisteet ovat peräisin pienimuotoisesta lämmityksestä sekä liikenteestä.

Sisäilman PAH -yhdisteiden pääasiallisia lähteitä ovat saastuneet maat ja rakennuksissa ennen käytetty kivihiilipiki eli kreosootti. Saastuneista maista PAH-yhdisteet pääsevät sisäilmaan lähinnä alapohjarakenteiden epätiiveyskohtien kautta.

Tunnetuin ja tutkituin PAH-yhdiste on bentso(a)pyreeni, joka hengitysilmassa lisää keuhkosyövän riskiä. Myös useiden muiden PAH-yhdisteiden on todettu olevan karsinogeenisia eli syöpää aiheuttavia.

Ilmassa PAH-yhdisteet hajoavat auringonvalon vaikutuksesta. Ne voivat myös reagoida muiden ilmansaasteiden kanssa. Näin muodostuvat yhdisteet voivat olla terveydelle vieläkin vaarallisempia kuin reaktioiden lähtöaineet. Esimerkiksi PAH-yhdisteiden ja typen oksidien reagoidessa keskenään syntyy nitro-PAH-yhdisteitä, jotka ovat erittäin karsinogeenisia.

Radon (Rn)

Radon on hajuton, mauton ja väritön radioaktiivinen jalokaasu. Kaasuna se pääsee kulkeutumaan maaperästä ja rakennusmateriaaleista huoneilmaan.

Radonia syntyy jatkuvasti maankuoressa ja kaikessa kiviaineksessa. Radon pääsee kaasumaisena helposti liikkumaan maaperän huokosissa ja edelleen siirtymään ilmakehään. Radonia tulee asuntoon pääasiassa rakennuksen alla olevasta maa- ja kallioperästä, täytemaasta sekä myös talousvedestä ja kiviperäisistä rakennusmateriaaleista.

STM:n päätöksen n:o 944/1992 mukaan asunnon huoneilman radonpitoisuuden ei tulisi ylittää 400 Bq/m3 ja asunto tulee suunnitella ja rakentaa siten, että radonpitoisuus ei ylittäisi arvoa 200 Bq/m3. Säteilysuojelun perusperiaatteisiin kuuluu säteilyaltistuksen pienentäminen aina silloin, kun se on käytännöllisin keinoin toteutettavissa. Tämän periaatteen mukaista on pyrkiä pienentämään jo arvon 200 Bq/m3 ylittävää radonpitoisuutta.

Ilmassa leijuvat lyhytikäiset radonin hajoamistuotteet kulkeutuvat hengityksen mukana keuhkoihin. Hajoamistuotteista polonium-218 ja polonium-214 hajoavat lähettämällä alfahiukkasia. Muut hajoamistuotteen hajoavat lähettämällä beettasäteilyä, jonka biologinen vaikutus on 10 ? 20 kertaa pienempi kuin alfahiukkasilla.

Keuhkojen alfasäteilystä saama säteilyannos on tarpeeksi suuri aiheuttaakseen tumavaurioita, joka puolestaan aiheuttaa solun hallitsematonta kasvua syöpäsolun tapaan. Säteily vaikuttaa myös suoraan kromosomeihin aiheuttaen mutaatioita, eli soluperimän muutoksia. Kaikki tämä lisää keuhkosyövän syntymahdollisuutta. Tupakoitsijoilla radonista aiheutuvan keuhkosyövän vaara on suurempi kuin tupakoimattomilla. Sen sijaan radon ei aiheuta allergisia reaktioita, huimausta, väsymystä ym.

Sisäilmastoluokituksen mukaan sisäilman radonpitoisuuden enimmäisarvot ovat:

  • Sisäilmastoluokka S1 100 Bq/m3
  • Sisäilmastoluokka S2 100 Bq/m3
  • Sisäilmastoluokka S3 200 Bq/m3

Rikkidioksidi (SO2)

Rikkidioksidi kuuluu tällä hetkellä merkittäviin ympäristön saasteisiin, mutta varsinainen sisäilman pilaaja se ei ole. Rikkidioksidin lähteitä ovat lämmitys sekä teollisuuden ja liikenteen päästöt.

Paikkakunnilla, joissa on puunjalostusteollisuutta, ilmasta tavataan muitakin rikkiä sisältäviä yhdisteitä, kuten metyylimerkaptaania, rikkivetyä ja disulfideja. Ne ovat voimakkaan hajuisia ja tunkeutuvat helposti sisätiloihin ja voivat aiheuttaa haju- ja terveyshaittoja. Pitkäaikainen altistuminen hajurikkiyhdisteille saattaa lisätä varsinkin lasten silmä- ja nenäoireita sekä yskää ja päänsärkyä.

Styreeni (C8H8)

Styreeni eli vinyylibentseeni on helposti haihtuva palava neste, jolla on sille tyypillinen haju. Styreeni on teollisuuden käyttämä liuotinaine. Se on uusi tuote sisäilman pilaajana ja on aiheuttanut eri puolilla maailmaa vaikeita yksittäisiä sisäilmaongelmia.

Sen pitoisuudet esimerkiksi asunnoissa ovat normaalisti hyvin alhaiset. Selvästi kohonneita styreenipitoisuuksia on esiintynyt yksittäisissä tapauksissa, joissa polyesterihartsipohjaista rakennusmateriaalia on käytetty virheellisesti.

Styreenin välittömiä terveyshaittoja ovat silmien sidekalvojen ja hengitysteiden limakalvojen ärsytys. Lisäksi styreeni voi aiheuttaa hermoston toiminnan häiriöitä. On myös alustavaa näyttöä siitä, että styreenioksidi aiheuttaa koe-eläimille syöpää.

Styreenin hajukynnys on 70 µg/m3. Huoneilman enimmäispitoisuus saa olla enintään 40 µg/m3.

Typen oksidit (NO2)

Typen oksidit ovat harvoin sisäilman epäpuhtauksia. Typen oksidien pääasiallinen lähde ovat liikenteen ja teollisuuden päästöt. Sisäilman pääasiallisin typpidioksidin lähde ovat kaasukäyttöiset laitteet.

Typpidioksidi on kaasu, joka ärsyttää hengitysteitä. Se muuttuu kosteilla limakalvoilla ja hengitysilman veden vaikutuksesta typpihapokkeeksi ja typpihapoksi. Suuret pitoisuudet voivat aiheuttaa paikallisen kudosvaurion ja hengitystieallergiaa sairastavat oireilevat jo varsin pienistä pitoisuuksista. On myös havaittu että typpidioksidi voi lisätä lasten hengitystietulehduksia.

Tupakansavu

Tupakansavu ärsyttää silmiä ja hengitysteitä ja heikentää limakalvojen puolustusmekanismeja, joka osaltaan auttaa ympäristön allergeenien tunkeutumista elimistöön. Tavallisimpia oireita ovat silmien ja kurkun kirvely, yskä, päänsärky ja pahoinvointi. Tupakansavun vaikutukset korostuvat erityisesti herkillä yksilöillä, kuten hengitystieallergioita, astmaa ja rasitusrintakipua sairastavilla. Lapsille passiivinen tupakointi voi aiheuttaa vakavia hengitystiesairauksia, välikorvan vaivoja ja astmaoireiden lisääntymistä. Tutkimusten mukaan tupakansavulla ei ole turvallisuusrajaa vaan pienetkin pitoisuudet ovat haitallisia.

Sisäilmastoluokituksen mukaan sisäilmassa ei saa olla aistittavissa tupakan savua tupakoimattomien tiloissa.

 

Lähdekirjallisuus

1. Haahtela T, Nordman H, Talikka M. Sisäilma ja terveys. Allergialiitto. Loimaa 1993.

2. HTP-arvot 2002. Työsuojelusäädöksiä 3. Sosiaali- ja terveysministeriö, Työsuojeluosasto, Kemian työsuojeluneuvottelukunta. Tampere 2002. http://www.ketsu.net/

3. Seuri M, Palomäki E. Haasteellinen sisäilma. Riskianalyysi sisäilmaongelmissa. Rakennustieto Oy. Tampere 2000.

4. Sisäilmastoluokitus 2000, Sisäilmayhdistys julkaisu 5. Sisäilmayhdistys ry, Rakennustietosäätiö, Suomen Arkkitehtiliitto SAFA, Suomen toimitila- ja rakennuttajaliitto RAKLI, Suunnittelu- ja konsulttitoimistojen Liitto SKOL. Espoo 2001.

 

© Helsingin, Espoon ja Vantaan Terveelliset tilat, Sisäilmayhdistys ry. (2008)