Asumisterveysasetuksen soveltamisohje haasteet haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC) osalta Helena Järnström, FT, Tuotepäällikkö VTT Expert Services Oy
Esityksen pitäjän tausta Kemian FM tutkinto 1999 (Helsingin yliopisto) Ympäristötieteiden FL tutkinto 2005 (Kuopion yliopisto) Ympäristötieteiden FT tutkinto 2008 (Kuopion yliopisto) Väitöskirja: Reference values for building material emissions and indoor air quality in residential buildings, VTT Publications 672 Teknologian tutkimuskeskus VTT/ VTT Expert Service Oy:n palveluksessa vuodesta 2000 Sisäilmamittaukset (tutkimushankkeet, toimeksiannot) Emissiomittaukset (laboratorio- ja kenttätutkimukset) Standardisointityö mittaustekniikoihin liittyen, CEN351 WG2 työryhmän jäsen sekä Euroopan komission alaisen vaarallisten aineiden asiantuntijaryhmän jäsen vuodesta 2008 (rakennustuotteet) 01/11/2016 2
Sisältö Sisäilman tutkimukseen liittyvät VOC- standardit VOC- määritysmenetelmä Asumisterveysasetus ja toimenpideraja-arvot Asumisterveysasetuksen soveltamisohje- VOC- kvantitointimenetelmät ja haasteet Lisäysehdotus soveltamisohjeeseen 01/11/2016 3
Sisäilmanäytteenotto 16 000-5 Ilmanäyte otetaan oleskeluvyöhykkeeltä noin 1,1 metrin korkeudelta. Ilmanvaihdon on vastattava altistumisen kannalta tavanomaista tilannetta. Sisäilman kemiallisten tekijöiden mittaus suositellaan tehtäväksi aikaisintaan kuusi kuukautta rakennuksen tai remontin valmistumisen jälkeen 01/11/2016 4
Emissiomittaus laboratoriossa ISO 16 000-9 Emissiokammiomenetelmä yksittäiselle materiaalille LT= 23 C, RH 50%, IVK 0,5 h -1 SER = Specific Emission Rate eli emissiokerroin, pinta- alaa kohden tunnissa, yksikkö g/m 2 h 01/11/2016 5
Emissiomittaus rakenteesta ISO 16 000-10 Mittaus oikeasta rakenteesta: FLEC Field and Laboratory Emission Cell ilma sisään Näytteenotto ilma sisään FLEC Materiaali SER = Specific Emission Rate eli emissiokerroin, pinta- alaa kohden tunnissa, yksikkö g/m 2 h
ISO 16000-6 standardi : VOC-yhdisteiden määritys Adsorbentti: Tenax TA (2,6-diphenyl-p-phenylene oxide) Analysointi: kaasukromatografi + massaspektrometridetektori (MSD) ja liekkionisaatiodetektori, näytteensyöttö termodesorptiolla (260 C) Identifiointi/ tunnistus: Kaasukromatogrammista tunnistetaan mahdollisimman monta VOC- yhdistettä MSD:llä scan modessa. Kvantitointi MSD:ltä tai vaihtoehtoisesti FID:ltä (liekki-ionisaatiodetektori) Tarkempi määre on: tunnistetaan vähintään 10 yksittäistä VOC yhdistettä ja/tai kaikki VOC yhdisteet, joiden pitoisuus on yli 2 µg/m 3 Tyydyttävä tunnistusaste on saavutettu kun 75% yhdisteistä on tunnistettu 01/11/2016 7
VVOC alue TVOC alue SVOC alue ISO 16000-6, jatkuu TVOC on detektorivaste välillä C 6 C 16 (heksaani- heksadekaani) Standardi määrää myös, että C 6 C 16 alueen ulkopuolella havaitut yhdisteet, joiden pitoisuus on yli 2 µg/m 3 raportoidaan (nk. SVOCyhdisteet näkyvät C 16 jälkeen, VVOC- yhdisteet ennen C 6 ) Alkuperäinen, oikea TVOCmääritelmä: integrointi tolueenivasteella FID- detektorilta 01/11/2016 8
VOC- yhdisteiden pitoisuuksien määritystavat- FID detektorin edut ja haitat FID detektori määrittää hiilen palamismäärää vetyliekissä Edut: Hankintahinta ja käyttökustannus edullinen Huolto helppo, teknisesti yksinkertainen Kestävä Lineaarisuus hyvä ja tasainen pitkällä aikavälillä Herkkyys riittävä ISO 16 000-6 määritykselle Haitat: Heteroatomit kuten happi vähentää vastetta Yhdisteitä ei pysty tunnistamaan 01/11/2016 9
VOC- yhdisteiden pitoisuuksien määritystavat- MSD detektorin edut ja haitat MSD detektorilla yhdiste pilkkoutuu, erotus massan mukaan => massaspektri on ominainen jokaiselle yhdisteelle Edut: Yhdisteen tunnistaminen mahdollista Herkkyys erittäin hyvä jos tutkittava yhdiste tiedetään ennalta Haitat: Kallis hankintahinta (ja huolto) Huolto vaativaa, teknisesti monimutkainen detektori Tuunaus tarpeen säännöllisesti, epästabiili pitkällä aikavälillä. Yhdistekohtainen optimaalinen tuunaus tarpeen. 01/11/2016 10
VTT:n laitteisto 1992 => Kolme eri kokoonpanoa, kahden eri valmistajan termodesorptio näytteensyöttölaite & GC-MSD/FID Kaksoiskolonni: sama näyte jakaantuu kahdelle eri detektorille FID ja MSD detektorit samassa laitteessa 01/11/2016 11
Asumisterveysasetus, toimenpideraja-arvot Voimassa 15.5.2015 alkaen Raja-arvot tolueeniekvivalenttina, määritetty FID detektorilta Yksittäisen haihtuvan orgaanisen yhdisteen tolueenivasteella lasketun pitoisuuden toimenpideraja 50 g/m³. Tolueenivasteella TVOC-pitoisuuden toimenpiderajana on 400 g/m 3. 01/11/2016 12
Asetuksen soveltamisohje Valvira Dnro 2731/06.10.01/2016 Terveydensuojelulain mukaisissa viranomaistutkimuksissa tutkimuslaboratoriolla tulee olla Elintarviketurvallisuusviraston (Eviran) hyväksyntä käyttämälleen määritysmenetelmälle (Valtioneuvoston asetus 152/2015 elintarvikelain, rehulain ja terveydensuojelulain nojalla tutkimuksia tekevistä laboratorioista). VOC-mittaustulosten pitoisuuden määritykseen voidaan ISO 16000-6 standardin mukaan käyttää kahta eri detektoria: 1) FID- (liekki-ionisaatiodetektori): yhdisteen omalla standardivasteella saatu tulos tolueenin standardivasteeseen verrattu tulos 01/11/2016 13
Soveltamisohje, jatkuu 2) MSD (massaspektrometridetektori): TIC-tulos eli kokonaisionigrammin tulokseen perustuva lasku yhdisteen oman kalibrointisuoran avulla. Kalibrointisuora voidaan muodostaa myös yhdisteelle karakterisen ionin/ionien vasteen avulla (SIM). TIC-tulos eli kokonaisionigrammin tulokseen perustuva lasku tolueenin kalibrointisuoran avulla Yhdisteiden tunnistus tapahtuu MS-signaalin perusteella. Laboratorion on kuitenkin ilmoitettava asetuksessa mainittujen yksittäisten yhdisteiden tulokset tolueeniekvivalentteina, koska asetuksessa mainitut toimenpiderajat perustuvat tuloksiin, jotka on määritetty tolueenivasteina FID menetelmällä. 01/11/2016 14
Haasteet tolueenivasteen käytössä MSD tulos tolueenivasteella ei ole aina sama kuin FID tulos tolueenivasteella- yhdistekohtaisesti voi olla suhteellisen suuria eroja Eroa voi esiintyä laitteiden välillä mutta myös saman MSD laitteen käytön aikana pidemmällä aikavälillä- tuunausparametrit vaikuttavat tähän. MSD on ensisijaisesti suunniteltu yhdistekohtaiseen kvantitointiin ja on siinä erittäin hyvä (vaikkakin kallis) FID detektorilla tolueeni/ yhdisteen oma vaste on VTT:n kokemuksen mukaan stabiili ~ 20 vuotta 01/11/2016 15
Lisäys soveltamisohjeeseen, ehdotus Tulosten arvioinnissa on syytä pysytellä FID tolueeni/ standardivaste tai MSD standardivaste tuloksissa. FID detektorilta tolueeni/ standardivasteella määritetyt pitoisuudet kuten ne on alkuperäisesti määritetty sisäilma- ja oireselvitysten yhteydessä, joihin asetus perustuu: 2-etyyliheksanoli 10/ 15 µg/m 3 TXIB: 10/ 16 µg/m 3 FID standardivastetulos = MSD standardivastetulos FID tolueenivastetulos MSD tolueenivastetulos 01/11/2016 16
Vertailumittauksille on tarvetta Vertailumittausten avulla voidaan tilanne kartoittaa VOCanalyysejä tekevien laboratorioiden välillä. MSD tolueeni vs. MSD standardivaste tulokset olisi hyvä kartoittaa ainakin asetuksessa määritetyille VOC-yhdisteille. Vertailumittaukset varmentavat tulosten luotettavuutta - hyväksytty tulos on vaatimus FINAS:in akkreditoinnille Toistaiseksi mikään virallinen taho Suomessa ei ole järjestänyt sisäilman VOC-vertailumittausta kattavasti- tarvetta on! 01/11/2016 17
ISO 16 000 Standardit Indoor air 16 000 Part 5: Sampling strategy for volatile organic compounds (VOCs) Part 6: Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber air by active sampling on Tenax TA sorbent, thermal desorption and gas chromatography using MS or MS-FID Part 9: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and furnishing Emission test chamber method Part 10: Determination of the emission of volatile organic compounds from building products and furnishing Emission test cell method 01/11/2016 18
KIITOS! Helena.jarnstrom@vtt.fi