Rakennusmateriaalien sisältämien PAH-yhdisteiden vaikutus sisäilman laatuun (PAHSIS)
Komulainen, Jarno; Pitkäranta, Miia; Sekki, Pauli; Wuokko, Paula; Helin, Aku; Parshintsev, Evgeny; Santonen, Tiina (2024)
Komulainen, Jarno
Pitkäranta, Miia
Sekki, Pauli
Wuokko, Paula
Helin, Aku
Parshintsev, Evgeny
Santonen, Tiina
Afry Työterveyslaitos
2024
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-94-8968-8
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-94-8968-8
Tiivistelmä
Suomalaisissa rakennustuotteissa on käytetty varsin yleisesti polysyklisiä aromaattisia hiilivetyjä eli PAH-yhdisteitä sisältäviä lähtömateriaaleja kuten kivihiilipikeä, kivihiilitervaa ja kreosoottiöljyä. PAHyhdistepitoiset rakennustuotteet ovat tyypillisesti rakenteiden sisällä ja niiden vaikutukset sisäilmaan vaihtelevat hyvin paljon. On tavanomaista, että PAH-yhdistepitoiset materiaalit eivät aiheuta mitään havaittuja haittoja ja niiden olemassaolo selviää vasta rakenteita muista syistä avattaessa. Toisinaan PAH-yhdisteet kuitenkin aiheuttavat hajuhaittoja ja näihin liittyviä oireita.
PAH-yhdistepitoisten rakennusmateriaalien sisäilmavaarallisuuden arviointiin käytetään Suomessa yleisesti virheellisesti PAH(16)-yhdisteille annettuja vaarallisen jätteen raja-arvoja (Vna 221/2013). Kyseiset raja-arvot on asetettu työ- ja ympäristöturvallisuuden näkökulmasta ja tarkoitettu yksinomaan rakennusten purkujätteen käsittelyn ja sijoituksen arviointiin. Kyseisiä raja-arvoja ei ole tarkoitettu rakennusten käytettävyyden arviontiin tai korjaustarpeen ja korjaustapojen määrittämiseen. Koska rakenteissa olevien PAH-yhdistepitoisten materiaalien aiheuttamien riskien arviointiin ei sisäilman rajaarvojen lisäksi ole ollut saatavilla kattavaa ohjeistusta, on edellä mainittuja materiaalipitoisuuden rajaarvoja käytetty, mikä on johtanut riskien yliarviointiin sekä toisinaan "kaiken purkavaan" toimintatapaan, jolla voi laajetessaan olla merkittävää kansantaloudellista vaikutusta.
PAH-yhdistepitoisista rakennusmateriaaleista ja niiden päästöistä ei ole kansallisen rakennusterveyden näkökulmasta kirjoitettuja selvityksiä, ja kansainvälisestikin tietoa on niukasti; julkaistu tieto rakennusmateriaalien PAH-yhdistepäästöistä rajoittuu lähinnä tapauskuvauksiin. Ymmärrys PAH-yhdisteiden terveyshaitoista taas perustuu pitkälti 1900-luvun loppupuoliskolla julkaistuun toksikologiseen tietoon, ja epidemiologiseen näyttöön PAH-seosten haitoista liittyen työtehtäviin, joissa on altistuttu korkeille pitoisuuksille kuumissa prosesseissa syntyviä PAH-yhdistehuuruja. Näissä todellinen altiste sekä myös altistumisen mekanismi ovat eronneet merkittävästi rakennuksissa tapahtuvasta altistumisesta.
Yli puolet Suomen työpaikoista on toimistotyyppisiä tai niihin rinnastettavia työpaikkoja. Koska PAHyhdisteitä esiintyy rakennusmateriaaleissa edelleen melko yleisesti, sisäilman kautta potentiaalisesti PAH-yhdisteille altistuvia työntekijöitä on varsin suuri joukko.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tuottaa tietoa rakenteissa olevien PAH-yhdistepitoisten materiaalien aistinvaraisesti havaittavista ja mitattavista sisäilmavaikutuksista ja näiden yhteydestä materiaalin PAH-yhdistepitoisuuteen ja -yhdistekirjoon. Tutkimus oli luonteeltaan laadullinen ja siinä pyrittiin kartoittamaan materiaalin ja sisäilman PAH-yhdistepitoisuuksien lisäksi tarkasti myös muita materiaalin sisäilmahaittoihin vaikuttavia osatekijöitä. Kokeellisen osion lisäksi raporttiin on koottu kattavasti tietoa mm. PAH-yhdistepitoisten rakennusmateriaalien käytön historiasta ja käyttötavoista sekä muuta perustietoa PAH-yhdisteiden problematiikan arvioinnin tueksi.
Tutkimuksen kokeellisessa osassa mitattiin myös PAH-yhdistepäästöjä todellisten vanhojen rakennuskohteiden rakenteista irrotetuista materiaalikappaleista koekammiossa. Laskennallisella tarkastelulla pystyttiin tuottamaan lisäarvoa kokonaisriskin tarkasteluun riskin aiheuttavan materiaalin selvittämiseksi laskennallisen SER-pintatuoton ja SER-kammiotuloksen vertailulla sekä todennäköisen PAH-yhdisteiden siirtymismuodon arvioimisella. Osana tutkimusta selvitettiin ajantasaisin menetelmin myös naftaleenin hajukynnys, jonka osalta kirjallisuustieto on ollut hyvin vaihtelevaa. Hajukynnykseen perustuva kriittisen materiaalipitoisuuden määritys todettiin kuitenkin soveltumattomaksi tarkastelumenetelmäksi.
Tutkimuksen perusteella materiaalin PAH-yhdistepitoisuus ei korreloinut sisäilmasta mitattavien PAHyhdistepitoisuuksien kanssa; korkeakaan PAH-yhdistepitoisuus materiaalissa ei nostanut sisäilmapitoisuuksia, kun materiaali oli rakenteiden sisällä koskemattomassa tilassa. Sisäilman PAH-yhdistepitoisuudet olivat useimmissa kohteissa normaalitilanteessa hyvin matalia ja poikkeavat hajut vähäisiä, tai niitä ei havaittu lainkaan. Alipaineisuuden vaikutus sisäilmapitoisuuksiin oli tutkituissa kohteissa vähäinen. Sitä vastoin rakenteen avaaminen ja erityisesti PAH-yhdistepitoisen materiaalin rikkominen aiheutti tyypillisesti voimakkaita päästöjä, joiden suuruus oli riippuvainen materiaalin PAH-yhdistepitoisuudesta.
Tulosten perusteella merkittävä altistuminen PAH-yhdisteille toimistotyyppisissä työympäristöissä rakennuksen normaalissa käyttötilanteessa on epätodennäköistä. Rakenteiden avaaminen ja purkutyö sitä vastoin voivat aiheuttaa merkittävääkin altistumista, mikäli työturvallisuudesta ja ympäristön suojaamisesta ei huolehdita.
Tutkimuksen tulosten perusteella sisäilman naftaleenipitoisuus tai naftaleenille tyypillinen haju eivät yksinään sovellu rakennusmateriaaliperäisten PAH-yhdistepäästöjen indikaattoriksi, vaan lisäksi tulee arvioida muiden PAH-yhdisteiden, kuten fenantreenin pitoisuuksia ja PAH-yhdisteseoksille tyypillistä ”ratapölkyn” hajua.
Projektin tuloksia voidaan hyödyntää sisäilmaongelmien ratkaisemisessa sekä korjaus- ja purkutarpeen arvioinnissa. Tulosten perusteella materiaalin PAH-yhdistepitoisuus ei kuvasta suoraan materiaalin aiheuttamaa haittaa, vaan haitan arvioinnissa on ensisijaisen tärkeää tutkia päästöriskiksi arvioitu materiaali, rakenne ja siihen kohdistuvat rasitustekijät kokonaisuutena. Epäiltyjen haittojen arvioinnissa voidaan käyttää tilojen normaaleissa käyttöolosuhteissa otettuja sisäilman PAH-yhdistenäytteitä. Näytteenotossa tulee huomioida mahdolliset toistuvat olosuhdevaihtelut esimerkiksi rakenteen lämpöolosuhteissa. Rakenteen lämpeneminen saattaa lisätä päästöjä merkittävästi. Tarvittaessa näytteenottoja tulee keskimääräisten päästötasojen arvioimiseksi toistaa eri olosuhteissa, esimerkiksi eri vuodenaikoina. Kirjallisuuden ja tutkimustulosten perusteella on esitetty etenemismalli PAH-yhdistepitoisten materiaalien haittojen ja tarpeellisten korjaustoimenpiteiden arvioimiseksi.
PAH-yhdistepitoisten rakennusmateriaalien sisäilmavaarallisuuden arviointiin käytetään Suomessa yleisesti virheellisesti PAH(16)-yhdisteille annettuja vaarallisen jätteen raja-arvoja (Vna 221/2013). Kyseiset raja-arvot on asetettu työ- ja ympäristöturvallisuuden näkökulmasta ja tarkoitettu yksinomaan rakennusten purkujätteen käsittelyn ja sijoituksen arviointiin. Kyseisiä raja-arvoja ei ole tarkoitettu rakennusten käytettävyyden arviontiin tai korjaustarpeen ja korjaustapojen määrittämiseen. Koska rakenteissa olevien PAH-yhdistepitoisten materiaalien aiheuttamien riskien arviointiin ei sisäilman rajaarvojen lisäksi ole ollut saatavilla kattavaa ohjeistusta, on edellä mainittuja materiaalipitoisuuden rajaarvoja käytetty, mikä on johtanut riskien yliarviointiin sekä toisinaan "kaiken purkavaan" toimintatapaan, jolla voi laajetessaan olla merkittävää kansantaloudellista vaikutusta.
PAH-yhdistepitoisista rakennusmateriaaleista ja niiden päästöistä ei ole kansallisen rakennusterveyden näkökulmasta kirjoitettuja selvityksiä, ja kansainvälisestikin tietoa on niukasti; julkaistu tieto rakennusmateriaalien PAH-yhdistepäästöistä rajoittuu lähinnä tapauskuvauksiin. Ymmärrys PAH-yhdisteiden terveyshaitoista taas perustuu pitkälti 1900-luvun loppupuoliskolla julkaistuun toksikologiseen tietoon, ja epidemiologiseen näyttöön PAH-seosten haitoista liittyen työtehtäviin, joissa on altistuttu korkeille pitoisuuksille kuumissa prosesseissa syntyviä PAH-yhdistehuuruja. Näissä todellinen altiste sekä myös altistumisen mekanismi ovat eronneet merkittävästi rakennuksissa tapahtuvasta altistumisesta.
Yli puolet Suomen työpaikoista on toimistotyyppisiä tai niihin rinnastettavia työpaikkoja. Koska PAHyhdisteitä esiintyy rakennusmateriaaleissa edelleen melko yleisesti, sisäilman kautta potentiaalisesti PAH-yhdisteille altistuvia työntekijöitä on varsin suuri joukko.
Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tuottaa tietoa rakenteissa olevien PAH-yhdistepitoisten materiaalien aistinvaraisesti havaittavista ja mitattavista sisäilmavaikutuksista ja näiden yhteydestä materiaalin PAH-yhdistepitoisuuteen ja -yhdistekirjoon. Tutkimus oli luonteeltaan laadullinen ja siinä pyrittiin kartoittamaan materiaalin ja sisäilman PAH-yhdistepitoisuuksien lisäksi tarkasti myös muita materiaalin sisäilmahaittoihin vaikuttavia osatekijöitä. Kokeellisen osion lisäksi raporttiin on koottu kattavasti tietoa mm. PAH-yhdistepitoisten rakennusmateriaalien käytön historiasta ja käyttötavoista sekä muuta perustietoa PAH-yhdisteiden problematiikan arvioinnin tueksi.
Tutkimuksen kokeellisessa osassa mitattiin myös PAH-yhdistepäästöjä todellisten vanhojen rakennuskohteiden rakenteista irrotetuista materiaalikappaleista koekammiossa. Laskennallisella tarkastelulla pystyttiin tuottamaan lisäarvoa kokonaisriskin tarkasteluun riskin aiheuttavan materiaalin selvittämiseksi laskennallisen SER-pintatuoton ja SER-kammiotuloksen vertailulla sekä todennäköisen PAH-yhdisteiden siirtymismuodon arvioimisella. Osana tutkimusta selvitettiin ajantasaisin menetelmin myös naftaleenin hajukynnys, jonka osalta kirjallisuustieto on ollut hyvin vaihtelevaa. Hajukynnykseen perustuva kriittisen materiaalipitoisuuden määritys todettiin kuitenkin soveltumattomaksi tarkastelumenetelmäksi.
Tutkimuksen perusteella materiaalin PAH-yhdistepitoisuus ei korreloinut sisäilmasta mitattavien PAHyhdistepitoisuuksien kanssa; korkeakaan PAH-yhdistepitoisuus materiaalissa ei nostanut sisäilmapitoisuuksia, kun materiaali oli rakenteiden sisällä koskemattomassa tilassa. Sisäilman PAH-yhdistepitoisuudet olivat useimmissa kohteissa normaalitilanteessa hyvin matalia ja poikkeavat hajut vähäisiä, tai niitä ei havaittu lainkaan. Alipaineisuuden vaikutus sisäilmapitoisuuksiin oli tutkituissa kohteissa vähäinen. Sitä vastoin rakenteen avaaminen ja erityisesti PAH-yhdistepitoisen materiaalin rikkominen aiheutti tyypillisesti voimakkaita päästöjä, joiden suuruus oli riippuvainen materiaalin PAH-yhdistepitoisuudesta.
Tulosten perusteella merkittävä altistuminen PAH-yhdisteille toimistotyyppisissä työympäristöissä rakennuksen normaalissa käyttötilanteessa on epätodennäköistä. Rakenteiden avaaminen ja purkutyö sitä vastoin voivat aiheuttaa merkittävääkin altistumista, mikäli työturvallisuudesta ja ympäristön suojaamisesta ei huolehdita.
Tutkimuksen tulosten perusteella sisäilman naftaleenipitoisuus tai naftaleenille tyypillinen haju eivät yksinään sovellu rakennusmateriaaliperäisten PAH-yhdistepäästöjen indikaattoriksi, vaan lisäksi tulee arvioida muiden PAH-yhdisteiden, kuten fenantreenin pitoisuuksia ja PAH-yhdisteseoksille tyypillistä ”ratapölkyn” hajua.
Projektin tuloksia voidaan hyödyntää sisäilmaongelmien ratkaisemisessa sekä korjaus- ja purkutarpeen arvioinnissa. Tulosten perusteella materiaalin PAH-yhdistepitoisuus ei kuvasta suoraan materiaalin aiheuttamaa haittaa, vaan haitan arvioinnissa on ensisijaisen tärkeää tutkia päästöriskiksi arvioitu materiaali, rakenne ja siihen kohdistuvat rasitustekijät kokonaisuutena. Epäiltyjen haittojen arvioinnissa voidaan käyttää tilojen normaaleissa käyttöolosuhteissa otettuja sisäilman PAH-yhdistenäytteitä. Näytteenotossa tulee huomioida mahdolliset toistuvat olosuhdevaihtelut esimerkiksi rakenteen lämpöolosuhteissa. Rakenteen lämpeneminen saattaa lisätä päästöjä merkittävästi. Tarvittaessa näytteenottoja tulee keskimääräisten päästötasojen arvioimiseksi toistaa eri olosuhteissa, esimerkiksi eri vuodenaikoina. Kirjallisuuden ja tutkimustulosten perusteella on esitetty etenemismalli PAH-yhdistepitoisten materiaalien haittojen ja tarpeellisten korjaustoimenpiteiden arvioimiseksi.
Kokoelmat
- Kirjat [564]