Jakość powietrza w pomieszczeniach pracy

W krajach rozwiniętych człowiek spędza ok. 90% swojego czasu w pomieszczeniach zamkniętych (rys.1.), w których powietrze tworzy swoisty mikroklimat, o składzie różnym od powietrza atmosferycznego, natomiast warunki środowiska regulowane są często za pomocą systemów wentylacji i klimatyzacji.

Z tego powodu tak istotne jest zagwarantowanie odpowiedniej jakości powietrza wewnętrznego, które może mieć większy wpływ na zdrowie człowieka niż zanieczyszczenia występujące na zewnątrz budynków.Jakość powietrza wewnętrznego (IAQ – Indor Air Quality) definiowana jest jako środowisko, w którym wymagania człowieka, jak np.: ilość świeżego powietrz, brak przykrego zapachu, są zapewnione. Odpowiednia jakość powietrza przekłada się nie tylko na odczucia zmysłowe, ale również na efektywność wykonywanej pracy - jak wykazały badania [2] wydajność pracy wzrasta o ok. 6,5% w przypadku zachowania IAQ na poziomie satysfakcjonującym użytkowników.

Jakość powietrza wewnętrznego zależy od wielu czynników m.in.: efektywności wentylacji budynków, temperatury i wilgotności powietrza, występujących w pomieszczeniach źródeł zanieczyszczeń oraz jakości powietrza zewnętrznego w bezpośrednim sąsiedztwie budynków. Jakość powietrza wewnętrznego przekłada się bezpośrednio na wydajność i efektywność wykonywanej pracy.

Zanieczyszczenia występujące w środowisku wewnętrznym

Zanieczyszczenia środowiska wewnętrznego pochodzą z wielu źródeł – częściowo są to czynniki występujące naturalnie (np. mikroorganizmy, radon) lub/i pochodzące ze środowiska zewnętrznego (np. pyły, gazy), czynniki związane z materiałami budowlanymi i wykończeniowymi (azbest, lotne związki organiczne) lub też czynniki związane z przebywaniem człowieka w pomieszczeniu (np. dym tytoniowy). Zanieczyszczenia środowiska wewnętrznego można podzielić na następujące podstawowe grupy:

fizyczne
chemiczne
biologiczne.

Typ zanieczyszczenia Wpływ na zdrowie – możliwe zaburzenia Zanieczyszczenia fizyczneHałasZaburzenia słuchu (przejściowy lub trwały ubytek słuchu) i skutki pozasłuchowe – znużenie lub pobudliwość, zmiany w centralnym układzie nerwowym (patologiczny zapis fal EEG, trudności w koncentracji, kłopoty w zapamiętywaniu, uczeniu się, przerywanie myśli), zmiany w układzie krążenia (obniżenie częstości tętna, spadek lub podwyższenie ciśnienia tętniczego krwi), zmiany w układzie oddechowym (zwiększenie częstości oddechu, spadek objętości oddechowej, mniejsze zużycie tlenu), zmiany w układzie pokarmowym (zwiększenie się częstotliwości pojawiania się wrzodów żołądka, dwunastnicy), zmiany w procesie przemiany materii, bóle głowy, bezsenność.

Wibracje Uczucie zmęczenia, apatii, brak chęci do pracy, bóle i zawroty głowy, drętwienie i mrowienie kości, bezsenność przy jednoczesnym rozdrażnieniu a nawet agresji. Wibracje mogą powodować uszkodzenia układu kostnego, przede wszystkim stawów i dysków, przy dużym obciążeniu nawet pęknięcie kości i zmiażdżenie tkanek stawowych.Promieniowanie jonizujące.Działa mutagennie, powodując powstanie uszkodzeń w DNA w wyniku bezpośredniego niszczenia cząstek kwasów nukleinowych oraz produkcji wolnych rodników.Promieniowanie elektromagnetyczne.Zaburzenia funkcjonowania układu wewnątrzwydzielniczego, zmiany błon śluzowych dróg oddechowych, zaburzenia snu, bóle głowy, brak koncentracji, problemy ze wzrokiem, zmiana ciśnienia krwi, zmiany poziomów hormonów oraz obrazu krwi (zachwianie stosunku białych i czerwonych krwinek), zmęczenie nieadekwatne do wysiłku.Zanieczyszczenia biologiczne KurzAstma oskrzelowa, alergiczny całoroczny nieżyt nosa, alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych, pyłkowica (alergiczny sezonowy ni8eżyt nosa), pokrzywka, alergiczne zapalenie oskrzeli, wyprysk kontaktowy, alergiczne zapalenie spojówek, cząstki pochodzenia nieorganicznego w postacie pyłów i aerozoli mogą osadzać się w przewodzie oddechowym człowieka, powodując jego uszkodzenie, przewlekłe choroby a nawet zmiany nowotworowe.Roztocza i saprofity oraz produkty ich metabolizmu.Alergia, objawy całorocznego atopowego nieżytu błony śluzowej nosa.Pleśnie Kaszel, napady kichania, ostre zaburzenia oddychania i schorzenia alergiczne (alergiczny nieżyt nosa, alergiczne zapalenie spojówek, astma oskrzelowa, alergiczne zapalenie pęcherzyków płucnych), złe samopoczucie, czasem depresja Mykotoskyny Działanie kancerogenne, immunotoksyczne, neurotoksyczne, mutagenne i teratogenne Bakterie typu

Legionella

pneumophilis Ostra niewydolność płuc, często prowadząca do śmierci Zanieczyszczenia chemiczne Ditlenek azotu Kaszel, ślinotok, katar, zaburzenia w oddychaniu, w większych stężeniach może powodować nawet uszkodzenie płuc i oskrzeli, a nawet prowadzić do śmierci.Ditlenek siarki.Podrażniania błon śluzowych, stany zapalne dróg oddechowych, zapalenie oskrzeli oraz duszności.Amoniak Miejscowe objawy podrażnienia błon śluzowych oczu, nosa i gardła, bóle głowy, wymioty, nudności, pieczenie za mostkiem, zapalenie tchawicy, kaszel z podrażnia, duszności, przy wysokich stężeniach – oparzenie chemiczne Tlenek węgla Zablokowanie transportu tlenu do komórek (karboksyhemoglobina), zablokowanie niektórych układów enzymatycznych, zaburzenia układu nerwowego. Często następstwem ekspozycji na niskie, ale ciągłe stężenie tlenku węgla jest osłabienie kondycji organizmu, osłabienie spostrzegawczości, oraz zwolnienie reakcji psychofizycznych.Ditlenek węgla.W wysokich stężeniach powoduje zakłócenia rytmu i głębokości oddechu, złe samopoczucie, bóle i zawroty głowy. Ciągła ekspozycja na podwyższone stężenie CO2 w powietrz może być przyczyną nadciśnienia.Ozon powoduje uszkodzenie błon komórkowych wskutek tworzenia nadtlenku wodoru i krótko łańcuchowych aldehydów. Blokuje aktywność niektórych enzymów i zmniejsza efektywność oddychania komórkowego W niewielkim stężeniu wywołuje kaszel, uczucie zmęczenia, bóle głowy i zmniejszenie pojemności płuc. Przy długotrwałym narażeniu może dochodzić do zwłóknienia tkanki płucnej oraz zmniejszenia zdolności obronnych organizmu.Lotne zanieczyszczenia organiczneCzęste bóle i zawroty głowy (formaldechydm tetrachloroetylen, polichlorowane bifenyle, nikotyna i jej pochodne), uczucie permanentnego zmeczenia i senności (tetrachloroetylen, chlorek winylu), podrażniania błon śluzowych oczu, gardła, dróg oddechowych (formaldechyd, chlorek winylu, akroelina, aldehyd octowy, benzen), nadmierne pocenie się (tetrachloroetylen), uszkodzenie wątroby, nerek (tetrachloroetylen, polichlorowane bifenole), układu nerwowego (benzen, toluen, styren, czterochlorek węgla), układu krwionośnego i limfatycznego (benzen, styren). W Wyższych stężeniach mogą powodować obrzęk płuc czy astmę, także zmiany skórne. Niektóre z lotnych związków organicznych (benzen, czterochlorek węgla, styren) mają udowodnione właściwości kancerogenne, teratogenne i genotoksyczne lub są podejrzewane o takie działanie na organizm człowieka w przypadku długotrwałej ekspozycji.Środowiskowy dym tytoniowy (ETS)Infekcje oddechowe, kaszel, pojawienie się flegmy, trudności z oddychaniem zwłaszcza u dzieci, upośledzenie wzrostu płuc u dzieci, podrażnienie błon śluzowych, rak płuc.

Odczuwanie przez użytkowników pomieszczeń skutków zdrowotnych, wynikających z zanieczyszczenia powietrza, jest kwestią bardzo indywidualną, na którą wpływają m. in: ilość źródeł emisji zanieczyszczeń w pomieszczeniu, długi czas ekspozycji, niemożność zidentyfikowania wszystkich czynników w pomieszczeniu, różnorodny mechanizm biologiczny działania czynników szkodliwych, jak również na fakt, iż obawy mogą się uzewnętrzniać z opóźnieniem [8]. Można zatem tylko ogólnie wyróżnić schorzenia (tab.2.), których źródłem jest powietrze w pomieszczeniach.

Schorzenie Czynnik Etiologiczny/ Źródło Objawy kliniczne/Uwagi Przewlekłe nieswoiste choroby układu oddechowego (zapalenie krtani, oskrzeli, tchawicy)Pleśnie, związki chemiczne, fotopowielanie, urządzenia wentylacyjne Schorzenia o podłożu alergicznm, przewlekły kaszel, wzmożona produkcja sluzu, duszności, świszczący oddech (niezależnie od innych chorób gorączkowych), upośledzenie sprawności wentylacyjnej płuc Astma oskrzelowa Pleśnie, związki chemiczne, systemuy wentylacji, nawilżacze, papier do kopiowania (zawierający formaldehyd i ftalany)Brak możliwości rozpocznania, czy zanieczyszczenia powietrza maja zasadnicze znaczenie etiologiczne Gorączka "nawilżaczowi”Bakterie, pleśnie (bioareozol), związki chemiczne, urządzenia klimatyzacyjne, nawilżacze Schorzenie na tle alergicznym, goraczka utrzymujaca się 4 – 12h po ekspozycji, kaszel, dreszcze, objawy grypopodobne Zapalenie płuc z nadwrażliwości Pył drzewny, bakterie (bioareozol), związki chemiczne, urządzenia klimatyzacyjne Schorzenia na tle alergicznym, objawy zbliżone do oskrzelowego zapalenia płuc: kaszel, dreszcze, gorączka, świsty, bóle mięśniowe, rozwija się w wyniku długotrwałej ekspozycji na patogenny biologiczne, może mieć charakter ostry lub przewlekły Legionelloza Legionella pneumophila, ciągi ciepłej wody, nawilżacze Choroba infekcyjna, zapalenie płuc, niekiedy o ciężkim przebiegu Gorączka z Pontiac Legionellacae Schorzenie na podłożu alergicznym, gorączka po ekspozycji na bioareozol Fotodermatoza Światło monochromatyczne Rumień twarzy i dłoni Kontaktowe zapalenie skóry Papier do kopiowania (światłoczuły, bez kalki)Pokrzywka, plamica

W 1982 roku pracownicy Światowej Organizacji Zdrowia (WHO) określili definicję choroby występującej w pomieszczeniach zamkniętych, tzw. „syndromu chorego budynku” (Sick Building Syndrome”). Zgodnie z tą definicją budynek można nazwać „chorym”, jeżeli „20% jego użytkowników stwierdza, że przyczyną objawów złego samopoczucia jest budynek, tzn., ze objawy chorobowe pojawiają się i nasilają tylko w czasie przebywania w budynku, zaś zanikają prawic natychmiast po jego opuszczeniu” [5]. „Chorym budynkiem” nazywane są obiekty, wewnątrz których użytkownicy odczuwają złe samopoczucie, przewlekłe bóle głowy, podrażnienia błon śluzowych oczu, nosa, gardła, stany uczuleniowe skóry, częste bóle i zawrotu głowy, permanentne uczucie zmęczenia, problemy z układem oddechowym i pokarmowym.

Do grupy ‘chorych budynków” (SBS) zalicza się obecnie od 10 do 30% obiektów biurowych.

W Polsce główną przyczyna niewłaściwych warunków pracy w budynkach użytkowych jest:

zanieczyszczenie mikrobiologiczne powietrza: kurz, grzyby, drożdżaki, pleśnie, bakterie itp.,
czynniki chemiczne – emisja zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych,
nieodpowiednia wymiana powietrza w budynku - brak oceny efektywności działania systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych wyposażonych w filtry powietrza, brak właściwej obsługi i konserwacji systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, co może być powodem dodatkowych źródłem emisji zanieczyszczeń,
zjawiska radiacyjne w tym także jonizacja powietrza na skutek promieniowania radioaktywnego,
zjawiska elektrostatyczne, również jonizacja powietrza na skutek elektrostatyczności,
zagrożenia wynikające ze specyficznego stylu życia i pracy użytkowników pomieszczeń,
hałas i wibracje.

Jednakże podstawą niewłaściwych warunków pracy w pomieszczeniach jest brak przede wszystkim systemu kontroli warunków pracy w pomieszczeniach biurowych, co prowadzi do systematycznego ich pogarszania się i ciągłego wzrostu liczby pracowników z objawami SBS.

Możliwości poprawy jakości powietrza w pomieszczeniach

Przyjmuje się, że w pomieszczeniach ok. 15 – 30% populacji nie jest usatysfakcjonowanych jakością powietrza wewnętrznego. Metodami prowadzącymi do zmniejszenia tych statystyk może być:

redukcja źródeł zanieczyszczeń,
doprowadzenie większej ilość powietrza zewnętrznego (wentylacja),
oczyszczenie powietrza znajdującego się wewnątrz budynku,
monitoring środowiska wewnątrz budynku.

W pomieszczeniach biurowych zanieczyszczenia pochodzą głównie z zastosowanych materiałów budowlanych, wyposażenia wnętrz oraz są wynikiem aktywności człowieka. Z tego względu poprawa jakości powietrza w pomieszczeniach biurowych może być realizowana za pomocą zmniejszenia liczny źr&oacu e;deł emisji zanieczyszczeń. Zastosowane w konstrukcji materiały budowlane oraz wykończeniowe powinny się charakteryzować minimalnymi ilościami zanieczyszczeń emitowanych do otoczenia. Na ilość zanieczyszczeń w pomieszczeniu wpływ ma również wiek budynku - z jednej strony wraz z upływem lat zmniejsza się ilość emitowanych do powietrza zanieczyszczeń z materiałów budowlanych, z drugiej strony pogarsza się jakość wyposażenia wnętrz w budynku, więc elementy wyposażenia wnętrz akumulują więcej zanieczyszczeń. Również w kanałach i urządzeniach wentylacyjnych z upływem lat osadzają się nieczystości, przez co zwiększa się ilość zanieczyszczeń powietrza wprowadzanych go do pomieszczeń. Z tego względu elementy instalacji wewnętrznych powinny być regularnie sprawdzane i czyszczone.

Jednocześnie należy pamięta o urządzeniach biurowych – niezbędnym wyposażeniu każdego pomieszczenia. Optymalnym rozwiązaniem byłoby umieszczenie urządzeń, takich jak: jak drukarki laserowe, kopiarki, faksy, w zamkniętym pomieszczeniach wyposażonych w efektywny system wentylacji. W obiektach, w których nie ma możliwości usytuowania tych urządzeń osobno, należy urządzenia lokalizować poniżej kratek wywiewnych w celu zapobiegnięcia rozprzestrzenianiu zanieczyszczeń w pomieszczeniu.

Należy również zmniejszyć ilość osób pracujących w danym pomieszczeniu. Kryteria doboru powinny uwzględniać stopień zagęszczenia powierzchni biura i tak:

dla biur indywidualnych przyjmuj się zagęszczenie ok. 0.1osoby/m2
dla biura otwartego – ok. 0.07osoby/m2.

Podstawą zabezpieczenia pracowników przed niebezpiecznym oddziaływaniem zanieczyszczeń w powietrzu na ich zdrowie jest również oczyszczenie danego powietrza – rozcieńczenie zanieczyszczeń. Z tego względu ilości powietrza dostarczane do pomieszczenia powinny nie tylko być określanie na podstawie normatywów higienicznych, ale również, ze względu na addytywne działanie zanieczyszczeń w niewielkich stężeniach, należy w pomieszczeniach doprowadzać odpowiednią ilość świeżego powietrza w celu rozcieńczenia zanieczyszczeń generowanych przez człowieka. Dobór urządzeń w dostarczających klimatyzowane powietrze do pomieszczenia powinien zapewnić oddzielenie strumienia powietrza wywiewanego od nawiewanego oraz jednocześnie brak nawilżaczy powietrza wykorzystujących wodę o temperaturze 30-42oC (zagrożenie wprowadzenia bakterii Legionella pneumophila do pomieszczenia).

Wymagania normatywne

Dokumentem, wg którego jakość powietrza w pomieszczeniach biurowych decyduje o klasie obiektu jest raport CEN, CR 1752:1998 [6] oraz konsekwencja raportu - projekt normy prEN 15251:2005 [7]. W dokumentach tych przedstawiono 3 klasy materiałów budowlanych, które mogą być wykorzystane w poszczególnych rodzajach budynku przy zaplanowanych klasach komfortu (A- najwyższa, B, C).

Materiały klasy M1 (wykorzystywane do budowy obiektów klasy A) musza spełniać następujące wymagania:

emisja lotnych zanieczyszczeń organicznych < 0.2mg/m2h,
emisja formaldehydu < 0.05mg/m2h,
emisja amoniaku < 0.03mg/m2h,
emisja związków rakotwórczych < 0.005mg/m2h,
tynki, płytki ceramiczne, materiały poziomujące, wypełnienia i tym podobne nie powinny zawierać kazeiny,
materiały nie wytwarzają nieprzyjemnego zapachu (niezadowolenie wynikające z nieprzyjemnego zapachu < 15%).

Do kat. M1 zalicza się materiały naturalne takie jak: cegła, kamień, marmur, płytki ceramiczne, szkło, powierzchnie metalowe.

Do kat. M2 (obiekty klasy B) zalicza się materiały budowlane spełniające następujące wymagania:

emisja lotnych zanieczyszczeń organicznych < 0.4mg/m2h,
emisja formaldehydu < 0.125mg/m2h,
emisja amoniaku < 0.06mg/m2h,
emisja związków rakotwórczych < 0.005mg/m2h,
tynki, płytki ceramiczne, materiały poziomujące, wypełnienia i tym podobne nie powinny zawierać kazeiny,
materiały wytwarzają nieprzyjemny zapachu (niezadowolenie wynikające z nieprzyjemnego zapachu < 30%).

Do kat. M3 zaliczane są materiały nieprzebadane, oraz takie, których emisja nie mieściła się w kategoriach materiałów M1 i M2.

W dokumentach tych zdefiniowano także ilości powietrza, jakie powinny być dostarczane do pomieszczenia w celu zapewnieni odpowiedniej jakości powietrza wewnętrznego w zależności od kat. budynku. Ilość dostarczanego świeżego powietrza określana jest jako suma powietrza dostarczanego na cele higieniczne (zależnego od liczby osób przebywających w danym pomieszczeniu) oraz powietrza potrzebnego do rozcieńczenia zanieczyszczeń (w zależności od powierzchni pomieszczenia). W tab. 3 przedstawiono wartości wymaganej ilości powietrza w zależności od kategorii budynku.

Podsumowanie

Zapewnienie odpowiedniej jakości powietrza w pomieszczeniach pracy jest istotnym problemem zauważanym na wszystkich stanowiskach pracy, pomimo, iż w dokumencie "Prawo do zdrowego powietrza wewnętrznego" WHO (Światowa Organizacja Zdrowia) zapisano, iż jakość powietrza wewnętrznego jest ważnym wyznacznikiem zdrowia i dobrego samopoczucia a zgodnie z prawem człowieka do zdrowia, każdy człowiek ma prawo oddychać zdrowym powietrzem wewnętrznym [9].

Literatura:

[1]Zabiegała B., Partyka M., Namiernik J., Jakość powietrza wewnętrznego – analiza i monitoring, w: Namiernik J., Chrzanowski W., Szpinek P., Nowe horyzonty i wyzwania w analityce i monitoringu środowiskowym, CEEAM, Gdańsk 2003

[2]Fanger P.O., Popiołek Z., Wargocki P., Środowisko wewnętrzne, Wpływ na zdrowie, komfort i wydajność pracy, Gliwice, 2003

[3]Muszyński Z., Konieczny J., Witt M., Prywer M.: Biomedyczne aspekty zdrowego domu, w: Karski J., Gzell S.: Zdrowy Dom. Centrum Organizacji i ekonomiki Ochrony Zdrowia, Warszawa 1995

[4]Hodgson M.: Exposures in Indoor Air. W: Rosenstock L., Cullen M.: Textbook of Clinical Occupational and Environmental Medicine, W. B. Saunders Co., 1994 [5]Word Health Organization, Indoor air pollutants: exposure and health effects. EURO Reports Studies 78, 1983, Word Health Organization

[6]CEN, CR 1752:1998 Ventilation for Buildings: Design. Criteria for the Indoor Environment

[7]prEN 15251:2005 Criteria for the Indoor Environment including thermal, indoor air quality, light and noise.

[8]Jarosińska D., Wybrane zagadnienia zdrowotnych następstw narażenia na zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego, Materiały Konferencyjne ‘Problemy jakości powietrza wewnętrznego w Polsce’, Warszawa 1999

[9]The Right to Healthy Indoor Air, Raport on a WHO Meeting, BILTHOVEN Holandia 15-17 maja 2000 roku

Autor: Dr inż. Anna BOGDAN (CIOP-PIB)