Критеријуми за оснивање
Постављање специфичних водича и стандарда за ваздух у затвореном простору је производ проактивне политике у овој области од стране органа надлежних за њихово успостављање и одржавање квалитета ваздуха у затвореном простору на прихватљивом нивоу. У пракси, задаци су подељени и подељени између многих субјеката одговорних за контролу загађења, очување здравља, обезбеђење безбедности производа, надгледање хигијене на раду и регулисање изградње и изградње.
Успостављање уредбе има за циљ да ограничи или смањи нивое загађења ваздуха у затвореном простору. Овај циљ се може постићи контролом постојећих извора загађења, разређивањем унутрашњег ваздуха спољашњим и провером квалитета расположивог ваздуха. Ово захтева успостављање специфичних максималних граница за загађиваче који се налазе у ваздуху у затвореном простору.
Концентрација било ког загађивача у ваздуху у затвореном простору прати модел уравнотежене масе изражен у следећој једначини:
где је:
Ci = концентрација загађивача у ваздуху у затвореном простору (мг/м3);
Q = брзина емисије (мг/х);
V = запремина унутрашњег простора (м3);
Co = концентрација загађивача у спољашњем ваздуху (мг/м3);
n = брзина вентилације по сату;
a = стопа распада загађивача по сату.
Генерално се примећује да ће – у статичним условима – концентрација присутних загађивача делимично зависити од количине једињења испуштеног у ваздух из извора контаминације и његове концентрације у спољашњем ваздуху, као и од различитих механизама помоћу којих загађивач је уклоњен. Механизми елиминације укључују разблаживање загађивача и његово „нестајање“ током времена. Сви прописи, препоруке, смернице и стандарди који се могу поставити у циљу смањења загађења морају узети у обзир ове могућности.
Контрола извора загађења
Један од најефикаснијих начина за смањење нивоа концентрације загађивача у унутрашњем ваздуху је контрола извора контаминације унутар зграде. Ово укључује материјале који се користе за изградњу и декорацију, активности унутар зграде и саме станаре.
Уколико се сматра неопходним регулисати емисије које настају услед употребљених грађевинских материјала, постоје стандарди који директно ограничавају садржај у тим материјалима једињења за које је доказано штетно дејство по здравље. Нека од ових једињења се сматрају канцерогенима, као што су формалдехид, бензен, неки пестициди, азбест, фиберглас и други. Други пут је регулисање емисија успостављањем емисионих стандарда.
Ова могућност представља многе практичне потешкоће, а главне међу њима су недостатак договора о томе како да се мере ове емисије, недостатак знања о њиховом утицају на здравље и удобност станара зграде, као и инхерентне потешкоће у идентификацији и квантификујући стотине једињења која емитују дотични материјали. Један од начина да се крене у успостављање стандарда емисије је да се крене од прихватљивог нивоа концентрације загађивача и да се израчуна стопа емисије која узима у обзир услове животне средине – температуру, релативну влажност, брзину размене ваздуха, фактор оптерећења и тако даље. —који су репрезентативни за начин на који се производ стварно користи. Главна критика упућена овој методологији је да више од једног производа може генерисати исто једињење које загађује. Стандарди емисије се добијају из очитавања узетих у контролисаној атмосфери где су услови савршено дефинисани. Постоје објављени водичи за Европу (ЦОСТ 613 1989. и 1991.) и за Сједињене Државе (АСТМ 1989.). Критике које се обично упућују њима засноване су на: (1) чињеници да је тешко доћи до упоредних података и (2) проблемима који се појављују када унутрашњи простор има повремене изворе загађења.
Што се тиче активности које се могу одвијати у згради, највећи фокус је стављен на одржавање зграде. У овим активностима контрола се може успоставити у виду прописа о обављању одређених послова—попут препорука које се односе на примену пестицида или смањење изложености олову или азбесту када се објекат обнавља или руши.
Пошто је дувански дим – који се може приписати станарима зграде – тако често узрок загађења ваздуха у затвореном простору, заслужује посебан третман. Многе земље имају законе, на државном нивоу, који забрањују пушење у одређеним врстама јавних простора као што су ресторани и позоришта, али други аранжмани су веома чести према којима је пушење дозвољено у одређеним посебно одређеним деловима дате зграде.
Када је употреба одређених производа или материјала забрањена, ове забране се доносе на основу њихових наводних штетних ефеката на здравље, који су мање-више добро документовани за нивое који су нормално присутни у ваздуху у затвореном простору. Још једна потешкоћа која се јавља је то што често нема довољно информација или знања о својствима производа који би могли да се користе уместо њих.
Елиминација загађивача
Постоје тренуци када није могуће избећи емисије одређених извора загађења, као што је случај, на пример, када су емисије последица станара зграде. Ове емисије укључују угљен диоксид и биоефлуенте, присуство материјала са својствима која се ни на који начин не контролишу, или обављање свакодневних задатака. У овим случајевима један од начина да се смањи ниво контаминације је вентилациони систем и друга средства која се користе за чишћење ваздуха у затвореном простору.
Вентилација је једна од опција на које се највише ослања да би се смањила концентрација загађујућих материја у затвореним просторима. Међутим, потреба за уштедом енергије захтева да унос спољашњег ваздуха за обнављање унутрашњег ваздуха буде што штедљивији. Постоје стандарди у вези са тим који одређују минималне стопе вентилације, засноване на обнављању запремине унутрашњег ваздуха по сату са спољним ваздухом, или који одређују минимални допринос ваздуха по кориснику или јединици простора, или који узимају у обзир концентрацију ваздуха. угљен-диоксида с обзиром на разлике између простора са пушачима и без пушача. У случају зграда са природном вентилацијом, минимални захтеви су такође постављени за различите делове зграде, као што су прозори.
Међу референцама које најчешће цитира већина постојећих стандарда, како националних тако и међународних – иако нису правно обавезујући – су норме које је објавило Америчко удружење инжењера за грејање, хлађење и климатизацију (АСХРАЕ). Формулисани су да помогну професионалцима за климатизацију у дизајну њихових инсталација. У АСХРАЕ Стандарду 62-1989 (АСХРАЕ 1989), наведене су минималне количине ваздуха потребне за вентилацију зграде, као и прихватљив квалитет унутрашњег ваздуха који је потребан за становнике како би се спречили штетни утицаји на здравље. За угљен-диоксид (једињење које већина аутора не сматра загађивачем с обзиром на његово људско порекло, али се користи као индикатор квалитета ваздуха у затвореном простору како би се успоставило правилно функционисање вентилационих система) овај стандард препоручује границу од 1,000 ппм у како би се задовољили критеријуми удобности (мириса). Овај стандард такође утврђује квалитет спољашњег ваздуха потребан за обнављање унутрашњег ваздуха.
У случајевима када извор контаминације — било да је унутрашњи или спољашњи — није лако контролисати и где се опрема мора користити да би се елиминисала из околине, постоје стандарди који гарантују њихову ефикасност, као што су они који наводе специфичне методе за проверу перформансе одређене врсте филтера.
Екстраполација са стандарда хигијене рада на стандарде квалитета ваздуха у затвореном простору
Могуће је утврдити различите типове референтних вредности које су применљиве на ваздух у затвореном простору у зависности од врсте популације коју треба заштитити. Ове вредности могу бити засноване на стандардима квалитета за амбијентални ваздух, на специфичним вредностима за дате загађиваче (као што су угљен-диоксид, угљен-моноксид, формалдехид, испарљива органска једињења, радон и тако даље), или се могу заснивати на стандардима који се обично користе у хигијени рада. . Ове последње су вредности формулисане искључиво за примену у индустријским окружењима. Осмишљени су, пре свега, да заштите раднике од акутних ефеката загађивача — попут иритације слузокоже или горњих дисајних путева — или да спрече тровање са системским дејством. Због ове могућности, многи аутори, када се баве унутрашњим окружењем, користе као референцу граничне вредности изложености за индустријску средину коју је утврдила Америчка конференција владиних индустријских хигијеничара (АЦГИХ) Сједињених Држава. Ове границе се зову граничне вредности прага (ТЛВс), а укључују граничне вредности за радне дане од осам сати и радне недеље од 40 сати.
Нумерички односи се примењују како би се ТЛВ прилагодили условима унутрашњег окружења зграде, а вредности се обично смањују за фактор два, десет или чак сто, у зависности од врсте утицаја на здравље и врсте погођеног становништва. Разлози који се наводе за смањење вредности ТЛВ-а када се примењују на изложености ове врсте укључују чињеницу да је особље у неиндустријским срединама истовремено изложено ниским концентрацијама неколико, иначе непознатих хемијских супстанци које су способне да делују синергистички на начин да не може се лако контролисати. Опште је прихваћено, с друге стране, да је у индустријским срединама број опасних материја које треба контролисати познат, а често и ограничен, иако су концентрације обично много веће.
Штавише, у многим земљама, индустријске ситуације се прате како би се обезбедила усклађеност са утврђеним референтним вредностима, нешто што се не ради у неиндустријском окружењу. Стога је могуће да у неиндустријским срединама, повремена употреба неких производа може произвести високе концентрације једног или више једињења, без икаквог праћења животне средине и без начина да се открију нивои изложености који су се десили. С друге стране, ризици који су инхерентни индустријској делатности су познати или би требало да буду познати и стога постоје мере за њихово смањење или праћење. Погођени радници су информисани и имају средства да смање ризик и да се заштите. Штавише, радници у индустрији су обично одрасли људи доброг здравља и прихватљиве физичке кондиције, док становништво затворених средина има, генерално, шири спектар здравствених статуса. Нормалан посао у канцеларији, на пример, могу обављати људи са физичким ограничењима или људи подложни алергијским реакцијама који не би могли да раде у одређеним индустријским окружењима. Екстремни случај оваквог начина размишљања односио би се на коришћење зграде као породичног стана. Коначно, као што је горе наведено, ТЛВ, баш као и други стандарди занимања, заснивају се на изложености од осам сати дневно, 40 сати недељно. Ово представља мање од једне четвртине времена када би особа била изложена ако би стално остала у истом окружењу или би била изложена некој супстанци током читавих 168 сати у седмици. Поред тога, референтне вредности су засноване на студијама које укључују недељне изложености и које узимају у обзир времена неизлагања (између излагања) од 16 сати дневно и 64 сата викендом, што отежава екстраполације на јачина ових података.
Закључак до којег већина аутора долази је да, да би се користили стандарди за индустријску хигијену ваздуха у затвореном простору, референтне вредности морају укључивати веома велику маргину грешке. Стога АСХРАЕ Стандард 62-1989 предлаже концентрацију од једне десетине ТЛВ вредности коју препоручује АЦГИХ за индустријска окружења за оне хемијске загађиваче који немају сопствене утврђене референтне вредности.
Што се тиче биолошких загађивача, не постоје технички критеријуми за њихову процену који би могли бити применљиви на индустријско окружење или унутрашње просторе, као што је случај са ТЛВ-овима АЦГИХ за хемијске загађиваче. Ово би могло бити због природе биолошких загађивача, који показују широку варијабилност карактеристика које отежавају успостављање критеријума за њихову процену који су генерализовани и валидирани за сваку дату ситуацију. Ове карактеристике укључују репродуктивни капацитет дотичног организма, чињеницу да иста микробна врста може имати различите степене патогености или чињеницу да промене фактора животне средине као што су температура и влажност могу утицати на њихово присуство у било којој средини. Ипак, упркос овим потешкоћама, Комитет за биоаеросол АЦГИХ је развио смернице за процену ових биолошких агенаса у затвореном окружењу: Смернице за процену биоаеросола у затвореном окружењу (1989). Стандардни протоколи који се препоручују у овим смерницама постављају системе и стратегије узорковања, аналитичке процедуре, тумачење података и препоруке за корективне мере. Могу се користити када медицинске или клиничке информације упућују на постојање болести као што су грозница од овлаживача, преосетљиви пнеумонитис или алергије повезане са биолошким загађивачима. Ове смернице се могу применити када је потребно узорковање да би се документовао релативни допринос већ идентификованих извора биоаеросола или да би се потврдила медицинска хипотеза. Узорковање треба обавити како би се потврдили потенцијални извори, али се не препоручује рутинско узорковање ваздуха ради откривања биоаеросола.
Постојеће смернице и стандарди
Различите међународне организације као што су Светска здравствена организација (СЗО) и Међународни савет за истраживање зграда (ЦИБЦ), приватне организације као што је АСХРАЕ и земље попут Сједињених Држава и Канаде, између осталих, успостављају смернице и стандарде о изложености. Са своје стране, Европска унија (ЕУ) је преко Европског парламента представила резолуцију о квалитету ваздуха у затвореним просторима. Ова резолуција утврђује потребу да Европска комисија предложи, што је пре могуће, конкретне директиве које укључују:
- списак супстанци које треба забранити или регулисати, како у изградњи тако иу одржавању зграда
- стандарде квалитета који су применљиви на различите типове унутрашњег окружења
- прописе за разматрање, изградњу, управљање и одржавање климатизационих и вентилационих инсталација
- минимални стандарди за одржавање зграда које су отворене за јавност.
Многа хемијска једињења имају мирисе и иритирајуће особине у концентрацијама које, према садашњим сазнањима, нису опасне за станаре зграде, али их може приметити – и стога изнервирати – велики број људи. Референтне вредности које се данас користе углавном покривају ову могућност.
С обзиром на чињеницу да се употреба стандарда хигијене рада не препоручује за контролу ваздуха у затвореном простору осим ако се не узме у обзир корекција, у многим случајевима је боље консултовати референтне вредности које се користе као смернице или стандарди за квалитет амбијенталног ваздуха. Америчка агенција за заштиту животне средине (ЕПА) поставила је стандарде за амбијентални ваздух намењене заштити, уз адекватну маргину безбедности, здравља становништва уопште (примарни стандарди), па чак и његовог благостања (секундарни стандарди) од свих штетних ефеката који могу бити предвиђени због датог загађивача. Ове референтне вредности су стога корисне као општи водич за успостављање прихватљивог стандарда квалитета ваздуха за дати унутрашњи простор, а неки стандарди попут АСХРАЕ-92 их користе као критеријуме квалитета за обнављање ваздуха у затвореној згради. Табела 1 приказује референтне вредности за сумпор-диоксид, угљен-моноксид, азот-диоксид, озон, олово и честице.
Табела 1. Стандарди квалитета ваздуха које је утврдила Америчка агенција за заштиту животне средине
Просечна концентрација |
|||
Загађивач |
μг/м3 |
ппм |
Временски оквир за експозиције |
Сумпор диоксид |
80a |
0.03 |
1 година (аритметичка средина) |
365a |
0.14 |
КСНУМКС сатиc |
|
1,300b |
0.5 |
КСНУМКС сатиc |
|
Честице |
150а, б |
- |
КСНУМКС сатиd |
50а, б |
- |
КСНУМКС годинеd (аритметичко значење) |
|
Угљен моноксид |
10,000a |
9.0 |
КСНУМКС сатиc |
40,000a |
35.0 |
КСНУМКС сатc |
|
Озон |
235а, б |
0.12 |
КСНУМКС сат |
Азот-диоксид |
100а, б |
0.053 |
1 година (аритметичка средина) |
Довести |
1.5а, б |
- |
3 месеци |
a Примарни стандард. b Секундарни стандард. c Максимална вредност која се не сме прекорачити више од једном годишње. d Измерено као честице пречника ≤10 μм. Извор: Америчка агенција за заштиту животне средине. Национални примарни и секундарни амбијент Стандарди квалитета ваздуха. Законик савезних прописа, Наслов 40, део 50 (јул 1990).
Са своје стране, СЗО је успоставила смернице које имају за циљ да обезбеде основу за заштиту јавног здравља од штетних ефеката због загађења ваздуха и да елиминишу или сведу на минимум оне загађиваче ваздуха за које се зна или се сумња да су опасни по људско здравље и добробит (СЗО 1987). Ове смернице не праве разлике у погледу врсте изложености са којом се баве, те стога покривају изложености спољашњем ваздуху, као и изложености које се могу јавити у затвореним просторима. У табелама 2 и 3 приказане су вредности које је предложила СЗО (1987) за неканцерогене супстанце, као и разлике између оних које изазивају здравствене ефекте и оних које изазивају сензорну нелагодност.
Табела 2. Смерничке вредности СЗО за неке супстанце у ваздуху засноване на познатим ефектима на људско здравље, осим рака или непријатног мириса.a
Загађивач |
Вредност смерница (време- |
Трајање излагања |
Органска једињења |
||
Угљен-дисулфид |
100 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
1,2-дихлороетан |
0.7 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Формалдехид |
100 μг/м3 |
КСНУМКС минута |
Метилен хлорид |
3 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Стирене |
800 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Тетрахлоретилен |
5 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Толуен |
8 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Триклоретилен |
1 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Неорганска једињења |
||
Кадмијум |
1-5 нг/м3 |
1 година (рурална подручја) |
Угљен моноксид |
100 μг/мКСНУМКС Ц |
КСНУМКС минута |
Хидроген сулфид |
150 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
Довести |
0.5-1.0 μг/м3 |
КСНУМКС године |
Манган |
1 μг/м3 |
КСНУМКС сат |
Меркур |
1 μг/мКСНУМКС Б |
КСНУМКС сат |
Азот-диоксид |
400 μг/м3 |
КСНУМКС сат |
Озон |
150-200 μг/м3 |
КСНУМКС сат |
Сумпор диоксид |
500 μг/м3 |
КСНУМКС минута |
Ванадијум |
1 μг/м3 |
КСНУМКС сати |
a Информације у овој табели треба да се користе заједно са образложењем датим у оригиналној публикацији.
b Ова вредност се односи само на ваздух у затвореном простору.
c Излагање овој концентрацији не би требало да пређе назначено време и не би требало да се понавља у року од 8 сати. Извор: СЗО 1987.
Табела 3. Вредности смерница СЗО за неке не-канцерогене супстанце у ваздуху, засноване на сензорним ефектима или реакцијама сметњи у просеку 30 минута
Загађивач |
Праг мириса |
||
Откривање |
Препознавање |
Вредност смерница |
|
Угљеник |
|
|
|
Водоник |
|
|
|
Стирене |
70 μг/м3 |
210-280 μг/м3 |
70 μг/м3 |
тетрахлор- |
|
|
|
Толуен |
1 мг/м3 |
10 мг/м3 |
1 мг/м3 |
b У производњи вискозе га прате и друге мирисне супстанце као што су водоник сулфид и карбонил сулфид. Извор: СЗО 1987.
За канцерогене супстанце, ЕПА је успоставила концепт јединице ризика. Ове јединице представљају фактор који се користи за израчунавање повећања вероватноће да ће човек добити рак због доживотног излагања канцерогеној супстанци у ваздуху у концентрацији од 1 μг/м3. Овај концепт је применљив на супстанце које могу бити присутне у ваздуху у затвореном простору, као што су метали као што су арсен, хром ВИ и никл; органска једињења попут бензена, акрилонитрила и полицикличних ароматичних угљоводоника; или честице, укључујући азбест.
У конкретном случају радона, у табели 20 приказане су референтне вредности и препоруке различитих организација. Стога ЕПА препоручује серију постепених интервенција када нивои ваздуха у затвореном простору порасту изнад 4 пЦи/л (150 Бк/м3), утврђивање временских оквира за смањење тих нивоа. ЕУ, на основу извештаја који је 1987. поднела радна група Међународне комисије за радиолошку заштиту (ИЦРП), препоручује просечну годишњу концентрацију гаса радона, правећи разлику између постојећих зграда и нових зграда. Са своје стране, СЗО даје своје препоруке имајући у виду изложеност продуктима распада радона, изражену као концентрација равнотежног еквивалента радона (ЕЕР) и узимајући у обзир повећање ризика од добијања рака између 0.7 к 10-4 и 2.1 к 10-4 за доживотну изложеност од 1 Бк/м3 ЕЕР.
Табела 4. Референтне вредности за радон према три организације
Организација |
Концентрација |
Препорука |
еколошки |
4-20 пЦи/л |
Смањите ниво у годинама |
Европска унија |
>400 Бк/м3 а, б >400 Бк/м3 a |
Смањите ниво Смањите ниво |
Светско здравље |
>100 Бк/м3 ЕЕРc |
Смањите ниво |
a Просечна годишња концентрација гаса радона.
b Еквивалентно дози од 20 мСв/год.
c Годишњи просек.
Коначно, мора се имати на уму да се референтне вредности утврђују, генерално, на основу познатих ефеката које појединачне супстанце имају на здравље. Иако ово често може представљати напоран посао у случају испитивања ваздуха у затвореном простору, не узима у обзир могуће синергистичке ефекте одређених супстанци. То укључује, на пример, испарљива органска једињења (ВОЦ). Неки аутори су предложили могућност дефинисања укупних нивоа концентрација испарљивих органских једињења (ТВОЦ) на које станари зграде могу да почну да реагују. Једна од главних потешкоћа је то што, са становишта анализе, дефиниција ТВОЦ-а још увек није решена на опште задовољство.
У пракси, будуће успостављање референтних вредности у релативно новој области квалитета ваздуха у затвореном простору биће под утицајем развоја политике заштите животне средине. Ово ће зависити од напретка знања о ефектима загађивача и од побољшања аналитичких техника које нам могу помоћи да одредимо ове вредности.