Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta Hanna Leppänen, Matti Peltonen, Martin Täubel, Hannu Komulainen ja Anne Hyvärinen Terveyden ja hyvinvoinnin laitos 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 1
Tavoitteet 1) Millainen on sisäympäristöissä käytettävien otsonointikäsittelyjen vaikutus ja teho mikrobikasvuun ja hajuihin? 2) Mitkä ovat otsonin terveyshaitat ja otsonointiin liittyvät riskit? 3) Miten otsonointi vaikuttaa materiaaleihin? Kirjallisuushaku ~ 2800 artikkelia, joista katsauksessa käytetty 79 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 2
Taustaa Otsoni (O 3 ) on väritön, pistävän raikkaan hajuinen ja ärsyttävä yhdiste Otsonia syntyy ulkoilmassa jatkuvasti typpidioksidin sekä hiilen ja vedyn yhdisteiden reagoidessa auringonvalon kanssa Tuotetaan teollisesti kolmella tavalla: kylmäplasma- ja koronapurkausmenetelmällä sekä UV-valolla Otsoni reagoi kahdella tavalla: Suoraan molekylaarisena otsonina Hajoamisen yhteydessä syntyvien radikaalien avulla, tärkeimpänä hydroksyyli-radikaali (OH - ) 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 3
Otsonoinnin teho bakteereihin ja sieniin I Otsoni vaikuttaa bakteereihin ja sieniin vaurioittaen niiden pintarakenteiden morfologiaa tuhoten niitä Kuorikerroksen fosfolipidien ja lipoproteiinien hapettaminen Ihmiselle turvallisella otsonipitoisuudella (< 0,05 ppm = < 106 µg/m 3 ) ei ole sieni- ja bakteeriorganismeja tuhoavaa vaikutusta Voi kuitenkin hidastaa joidenkin mikrobien kasvua Laboratorio-olosuhteissa lasipintaisella kasvatusalustalla on todettu sieni- ja bakteeriorganismien kasvua hidastava ja organismeja tuhoava vaikutus yli 10 ppm (= 21 100 µg/m 3 ) 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 4
Otsonoinnin teho bakteereihin ja sieniin II Rakennusmateriaalien pinnoilla ei vastaavissa pitoisuuksissa (> 10 ppm) ole havaittu kasvua tuhoavaa vaikutusta Suuretkaan otsonipitoisuudet (100 1000 ppm) eivät pysty tuhoamaan kaikkia sieni- tai bakteeriorganismeja rakennusmateriaalien pinnalta tai sisältä Tällaisten pitoisuuksien tavoittaminen kenttäolosuhteissa on lähes mahdotonta 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 5
Otsonoinnin vaikutus kemiallisiin epäpuhtauksiin I Otsoni reagoi rakennus- ja sisustusmateriaalien pinnoilla olevien kemiallisten epäpuhtauksien kanssa Otsoni reagoi myös sisäilman kemiallisten epäpuhtauksien kanssa Otsoni reagoi herkimmin hiili hiili-sidoksista muodostuvien epäpuhtauksien kanssa Ei kuitenkaan pysty hajottamaan kaikkia sisäilman kemiallisia epäpuhtauksia (esim. häkä) 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 6
Otsonoinnin vaikutus kemiallisiin epäpuhtauksiin II Reaktiot perustuvat hapetusreaktioon, jossa otsonin muodostamat happiradikaalit reagoivat kemiallisten epäpuhtauksien kanssa hajottaen niitä sekundääriepäpuhtauksia Reaktio kaasufaasissa lisää haitallisia sivutuotteita säilyminen sisäilmassa adsorptio pinnoille Sivutuotteina syntyvät yhdisteet voivat pysyä sisäilmassa kuukausia, jopa pidempiä aikoja, pitoisuuksina, jotka ihminen voi haistaa (riippuvainen materiaalista ja sen pinta-alasta) 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 7
Otsonoinnin vaikutus rakennus- ja sisustusmateriaaleihin Otsoni voi vaikuttaa haitallisesti materiaaleihin mm. betoni, kipsilevy, luonnonkumi, neopreeni, lateksimaali, linoleumi ja puulattiat, kokolattiamatot, vahat ja kiillotusaineet Näissä reaktioissa syntyy terveydelle haitallisia reaktiotuotteita (kuten VOC-yhdisteitä, aldehydejä ja ketoneita) Adsorboituvat tai reagoivat uudelleen Otsonointi voi johtaa materiaalien vanhenemiseen sekä värien haalistumisen 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 8
Otsonoinnin vaikutus terveyteen ja otsonointikäsittelystä aiheutuvat riskit I Otsonoinnin aiheuttamat terveysvaikutukset voidaan jakaa akuutteihin (välittömiin) sekä kroonisiin vaikutuksiin Akuutit vaikutukset liittyvät suuriin otsonipitoisuuksiin, krooniset vaikutukset toistuvaan/jatkuvaan altistumiseen koholla oleviin otsonipitoisuuksiin Otsonointilaitteita käytettäessä akuutit terveysvaikutukset ovat todennäköisiä Akuutteja terveyshaittoja ovat rintakipu, yskä, hengitysvaikeudet ja kurkun ärsytys Otsoni voi myös pahentaa astman oireita ja heikentää vastustuskykyä Viitteitä haitallisista vaikutuksista sydän- ja verisuonitauteihin 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 9
Otsonoinnin vaikutus terveyteen ja otsonointikäsittelystä aiheutuvat riskit II STM: voi aiheuttaa haittaa työntekijöiden terveydelle 0,05 ppm suuremmilla keskimääräisillä pitoisuuksilla (8 h HTParvo 0,05ppm = 106 µg/m 3 ) Lisäksi 15 min altistumisen HTP-arvo 0,2 ppm (423 µg/m 3 ) Haitta riippuu pitoisuudesta, altistuksen kestosta, fyysisen rasituksen voimakkuudesta altistuksen aikana ja altistuvan henkilön terveydentilasta sekä geneettisistä tekijöistä Mikäli työntekijät ja asukkaat ovat poissa riittävän pitkän varoajan, otsonin aiheuttamia kroonisia terveyshaittoja ei pääse syntymään Otsonointikäsittelyn jälkeen tarvitaan aina riittävä varoaika (vähintään 24 h, mielellään 48 h), ilmanvaihdon tehostaminen ja tilojen puhdistus ennen tilojen käyttöönottoa 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 10
Johtopäätökset I Kirjallisuuden perusteella voidaan todeta: 1) Suuretkaan, ihmiselle haitalliset pitoisuudet eivät tuhoa sienija bakteerikasvua rakennusmateriaalien pinnalta ja sisältä 2) Otsonointia ei suositella bakteeri- ja sienikasvustojen poistamiseen/tuhoamiseen 3) Otsonointi poistaa rakennuksista hajuja perustuen kemiallisten yhdisteiden hajottamiseen 4) Otsoni on itsessään haitallista, erityisesti lyhytaikaiset suuret pitoisuudet 5) Otsonoinnin sivutuotteina voi syntyä sisäilmaan terveydelle haitallisia pienhiukkasia tai yhdisteitä, jotka voivat myös adsorboitua pintoihin ja rakenteisiin 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 11
Johtopäätökset II 6) Otsonointi voi vaikuttaa haitallisesti pintoihin ja materiaaleihin (betoni, kipsilevy, luonnonkumi, neopreeni, lateksimaali, linoleumi ja puulattiat, kokolattiamatot) ja myös vanhentaa ja haalistaa materiaaleja 7) Ottaen huomioon otsonin haitallisuuden ja otsonoinnin johdosta mahdollisesti syntyvät haitalliset sivutuotteet ja niiden vaikutuksen materiaaleihin, otsonointi tulisi tehdä seuraavasti: Otsonoitavan tilan tulee olla tyhjä Otsonin leviäminen muihin tiloihin esimerkiksi ilmanvaihdon kautta tulee estää On noudatettava riittävää varoaikaa (vähintään 24 h, mielellään 48 h) Otsonoinnin jälkeen tilassa tulee tehostaa ilmanvaihtoa sekä puhdistaa pinnat pyyhkimällä epäpuhtauksien poistamiseksi 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 12
Kiitokset! 24.3.2016 Otsonointi sisäympäristöissä tiivistelmä kirjallisuuskatsauksesta / Sisäilmastoseminaari 2016 13