Sisäilmaongelmaisen rakennuksen diagnosointi. FM Eetu Suominen Turun yliopisto, Biokemian laitos Labquality Days 2017

Transkriptio

1 Sisäilmaongelmaisen rakennuksen diagnosointi FM Eetu Suominen Turun yliopisto, Biokemian laitos Labquality Days 2017

2 Johdantoa Asunnon ja muiden oleskelutilojen terveellisyyteen vaikuttavat sekä kemialliset epäpuhtaudet että fysikaaliset olot. Fysikaalisiin oloihin kuuluvat muun muassa sisäilman lämpötila ja kosteus, melu (ääniolosuhteet), ilmanvaihto (ilman laatu), säteily ja valaistusolosuhteet. Sisäilma saattaa sisältää myös terveyshaittaa aiheuttavia määriä kemiallisia aineita (epäpuhtauksia).

3 Johdantoa Ilmakehään pääsee lisäksi tuhansia muita kaasuja ja hiukkasia (myös nokea ja metalleja) sekä luonnollisista että ihmisen toiminnan aiheuttamista lähteistä. Sisäilman merkittäviä haittatekijöitä mm. pienhiukkaset, haihtuvat orgaaniset yhdisteet, mikrobiperäiset partikkelit, mikrobien tuottamat ja erittämät toksiinit.

4 Johdantoa Sisäilman huono laatu on jo pitkään arvioitu yhdeksi maamme suurimmista ympäristöterveysongelmista HS TS YLE MST

5 Johdantoa Sisäilmaongelmien usein tärkeimpänä mainittu syy on kosteusvaurio, jonka seurauksena rakenteeseen syntyy mikrobikasvustoja (mikrosienet, aktinobakteerit). Tyypillisiä oireita ovat erilaiset ärsytysoireet, hengitystieoireet, tulehdukset ja kuumeilu. Eduskunnan Tarkastusvaliokunnan arvioiden mukaan sisäilmaongelmien aiheuttamat terveyshaittakustannukset yhteiskunnalle ovat vuosittain jopa 450 miljoonaa euroa. Sisäilman epäpuhtauksien ja rakennusten käyttäjien terveyshaittojen yhdistäminen on tähän mennessä ollut vaikeaa.

6 Sisäilmaongelmien diagnosointi Terve / vaurioitunut Terve / altistunut

7 Sisäilmaongelmien diagnosointi Kaasumaiset epäpuhtaudet VOC-yhdisteiden päästölähteitä ovat etenkin rakennus- ja sisustusmateriaalit, pesuaineet ja joissain tapauksissa mikrobikasvustot. Kemiallisten, sisäilmassa esiintyvien haihtuvien yhdisteiden kokonaismäärä ilmoitetaan usein termillä TVOC (Total volatile organic compounds). TVOC-mittaustulosta ei voida käyttää sellaisenaan terveyshaitan arvioinnissa. Kemiallisten aineiden enimmäispitoisuuksista asuntojen ja muiden oleskelutilojen sisäilmassa ei ole käytettävissä kansainvälisiä tai kotimaisia viranomaisohjeita tai standardeja.

8 Sisäilmaongelmien diagnosointi Mikrobitoksiinien mittaaminen Monet kosteusvauriomikrobit ovat potentiaalisesti toksiineja tuottavia Toksiinien tuotto vaihtelee rajusti riippuen kasvuolosuhteista, kasvualustasta ja muista läsnä olevista mikrobilajeista Toksiinien suora mittaus sisäilmasta on ongelmallista sillä pitoisuudet ovat hyvin pieniä Toksiinien pitoisuuksille sisäilmassa ei ole olemassa viitearvoja

9 Mikä muka ei ole myrkkyä: kaikki aineet ovat myrkyllisiä eikä mistään puutu myrkkyä. Vasta annos ratkaisee, ettei kyseessä ole myrkky

10

11 Sisäilmaongelmien diagnosointi Kohteesta tehtävät mikrobiviljelyt - Avomaljaus / viljely materiaalinäytteestä - Valikoivat elatusalustat Kosteusvaurion alkuvaihe Keskivaihe Loppuvaihe Primaarivaiheen indikaattorimikrobit esim. Penicillium Sekundaarivaiheen indikaattorimikrobit Putus, T: Home ja terveys, 2014 Tertiaarivaiheen indikaattorimikrobit esim. Stachybotrys - Viljely on tekniikkana hidas - Menetelmä edellyttää kokenutta mikroskopoijaa - Viljely tuo esiin vain murto-osan mikrobilajistosta!

12 Sisäilmaongelmien diagnosointi Muita tekniikoita PCR-tekniikka Lajien tunnistaminen DNA:n perusteella Mikrobien ei ole pakko olla eläviä Tulosten tulkinnan ongelmat Toksisuusmittaukset nisäkäs- ja bakteerisoluilla Esimerkiksi sian siittiösoluilla ja munuaissoluilla sekä ihmisen puolustussolulinjoilla tehtävät toksisuusmittaukset Bioluminesenssia tuottavat bakteerit

13 E. coli-lux - kokonaistoksisuusmääritys

14 Bioluminesenssi

15 Bioluminesenssi

16 E. coli-lux - kokonaistoksisuusmääritys

17 E. coli-lux - kokonaistoksisuusmääritys Ryhmämme on aikaisemmin käyttänyt uusiogeenisiä bakteereita synnynnäisen immuniteetin bakteeritapporeaktioiden mittaamiseen Käyttökelpoinen myös yksittäisten ja yhdistelmäkemikaalien toksisuuden havaitsemisessa Kokonaistoksisuudella tarkoitetaan kaikkia sisäilmaa vaurioittavia lähteitä, ei pelkästään mikrobiperäistä toksisuutta.

18 E. coli-lux - kokonaistoksisuusmääritys Näytteen kerääminen pyyhintäpölynäytteinä tutkittavan rakennuksen pinnoilta Näytteen uuttaminen veteen ja dimetyylisulfoksidiin Näytteistä valmistetaan laimennossarja mikrokuoppalevylle Kuoppiin lisätään E. coli-lux soluja ja niiden tuottamaa valosignaalia seurataan kahden tunnin ajan

19 E. coli-lux - kokonaistoksisuusmääritys A CPS Ei-toksiset näytteet tuottavat valosignaalia yhtä paljon kuin solut, joita ei altisteta näytteille Valosignaali Time (min) Aika / min Toksiset näytteet aiheuttavat valosignaalin laskun

20 E. coli-lux - kokonaistoksisuusmääritys Luokka Ec50 Toksisuus I < 25 µg/ml Erittäinen toksinen II µg/ml Toksinen III µg/ml Vähäinen toksisuus IV > 250 µg/ml Ei toksinen

21 E. coli-lux - kokonaistoksisuusmääritys Menetelmällä olemme tutkineet tähän mennessä noin 2500 näytettä kosteusvaurioisista ja terveistä rakennuksista (n. 150 kpl). Menetelmä on kyennyt erottamaan (sokkoutetusti) vauriorakennukset terveistä kohteista hyvällä korrelaatiolla. Asuinrakennukset Koulut Toimistorakennukset Paloasemat (!) Tulokset ovat korreloineet paitsi rakennusten kuntotilaan, myös asukkaiden / käyttäjien terveydentilaan sekä perinteisten, nisäkässoluilla tehtävien toksisuusmittausten kanssa.

22 E. coli-lux - kokonaistoksisuusmääritys + Nopea ja yksinkertainen näytteenkeruu + Nopea ja kustannustehokas analyysi - Näytteen iän määrittäminen vaikeaa / mahdotonta - Helposti näytteeseen siirtyvät virhelähteet Merkittävin analyysisysteemimme kehitykseen liittyvä tekijä on tilojen käyttäjien oirekorrelaatioiden vertaaminen saatuihin kokonaistoksisuustuloksiin. Jotta saataisiin kattava käsitys sisäilmaongelmaiseen rakennukseen liittyvistä riskeistä, on käytettävä useiden eri tieteenalojen lähestymistapoja.

23 Käyttäjien oiredata Mikrobiviljelyt Kemialliset analyysit Käyttäjien biomonitorointi Toksisuusmittaukset Kokonaisvaltainen kuva toksisuudesta ja altistumisesta

24

25