• Rezultati Niso Bili Najdeni

Pył zawieszony i kurz – źródło informacji analitycznej na temat występowania LZO

1. Część teoretyczna

1.3 Pył zawieszony i kurz – źródło informacji analitycznej na temat występowania LZO

W pomieszczeniach wewnętrznych lotne związki organiczne mogą występować w wielu matrycach środowiskowych, takich jak powietrze, pył zawieszony oraz kurz.

W literaturze dotyczącej LZO, związki te najczęściej oznaczane są w fazie gazowej. Jednakże, również ich występowanie w innych rodzajach matryc stanowi potencjalne zagrożenia dla zdrowia człowieka, w wyniku przedostawania się ich do organizmu drogą inhalacyjną, dermalną oraz pokarmową (Rysunek 2) [69]. Do próbek, na których mogą być zaadsorbowane/zaabsobowane LZO, należy pył zawieszony oraz kurz.

Rys. 2. Schematyczne przedstawienie matryc, w których mogą występować LZO w pomieszczeniach wnętrz oraz ich dróg przedostawania się do organizmu człowieka

Badania naukowe wskazują, iż analiza jakościowa i ilościowa próbek pyłu zawieszonego oraz kurzu pod kątek występowania LZO mogą być podstawą do stwierdzenia, że związki z tej grupy występują w środowisku wewnętrznym, a ich zawartość zależy od charakteru oraz od przeznaczenia pomieszczeń. Również określenie profilu występowania lotnych związków organicznych w tych matrycach pozwala wykonać kompleksową ocenę narażenia [70-73].

wchłanianie (drogi przedostawania) LZO

pył

zawieszony powietrze kurz

występowanie (w pomieszczeniach)

droga inhalacyjna

droga dermalna

droga pokarmowa

1.3.1 Charakterystyka pyłu zawieszonego

Pył zawieszony (ang. PM-Particulate Matter) to cząstki głównie ciała stałego, które przez pewien czas pozostają w zawieszeniu w fazie gazowej i charakteryzują się różną wielkością (od kilku nm do 100 µm) oraz pochodzeniem. Składają się ze stałych cząstek metali, gleby, kurzu oraz kropelek cieczy zawierających związki organiczne. Pył całkowity, nazywany również całkowitym pyłem zawieszonym (ang. TSP-Total Suspended Particles), to zbiór cząstek, które otoczone są powietrzem w określonej jego objętości. Natomiast pył respirabilny, charakteryzowany jest jako zbiór cząstek przechodzących przez selektor wstępny (w metodzie filtracyjno-wagowej), o średniej wielkości średnicy aerodynamicznej wynoszącej 3,5±0,3 µm (z odchyleniem standardowym 1,5±0,1 µm) [74, 75]. PM10 oznacza cząstki o średnicy mniejszej niż 10 μm i zawiera wszystkie cząstki określane mianem PM2,5 i PM0,1. Niekorzystne skutki przypisywane frakcji PM10 mogą być spowodowane obecnością mniejszych cząstek pyłu [60].

Źródłami emisji cząstek zawieszonych w powietrzu wewnętrznym są materiały budowlane, wykończeniowe i wyposażeniowe, jak również wykonywane przez człowieka czynności. PM przedostaje się także z powietrza zewnętrznego, gdzie powstaje na skutek procesów naturalnych, jak i antropogenicznych, głównie związanych z procesami spalania.

W pomieszczeniach występuje mieszanina cząstek emitowanych z różnych źródeł, która ulega ciągłym zmianom i dynamicznym interakcjom pomiędzy sobą, jak również między innymi zanieczyszczeniami. Najważniejszymi parametrami pyłów wpływającymi na ich szkodliwość i przyczyniającymi się do powstawania syndromu chorego budynku, szczególnie w kontekście środowiska pracy są: stężenie, rozkład wymiarowy cząstek oraz skład chemiczny [74, 76].

1.3.2 Wpływ LZO występujących w pyle zawieszonym na zdrowie

IARC (ang. International Agency for Research on Cancer -Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem) zaklasyfikowała pył zawieszony do grupy 1 (związków o potwierdzonym działaniu kancerogennym na organizm człowieka), ponieważ istnieją wystarczające i niezbite dowody na to, iż przyczyniają się do powstawania nowotworów płuc [77]. WHO oszacowało, iż zanieczyszczenie powietrza pyłem zawieszonym jest przyczyną około 800000 przedwczesnych zgonów rocznie na świecie (13 miejsce wśród głównych przyczyn śmierci) [74]. Natomiast według projektu Globalnego Obciążenia Chorobami (ang. Global Burden of Disease) narażenie na drobny pył zawieszony (PM <2,5 μm) jest jednym z pięciu

najważniejszych czynników ryzyka śmierci na kuli ziemskiej. Odpowiada globalnie za ok. 4,2 miliona zgonów oraz ponad 103 milionów lat życia skorygowanych niepełnosprawnością.

Szkodliwe skutki narażenia na pył zawieszony występują nawet przy niskich poziomach stężeń, niższych niż ogólnie przyjęte normy jakości powietrza, które wcześniej uznawano za bezpieczne [60]. Substancje toksyczne mogą ulegać sorpcji na powierzchni cząstek pyłu i na skutek ich bezpośredniego kontaktu z tkankami, powodować ich uszkodzenie. [78].

W wyniku ekspozycji na zanieczyszczenia zawarte w pyle (metale oraz LZO), może dochodzić do naruszenia pierwotnej struktury narządu, jego uszkodzenia lub stanu zapalnego o skutkach ogólnoustrojowych, a w konsekwencji do indukowania stresu oksydacyjnego. Stan ten prowadzi do peroksydacji lipidów, zubożenia pracy przeciwutleniaczy, co w konsekwencji wywołuje aktywację sygnalizacji prozapalnej. W efekcie uruchamiana jest kaskada zdarzeń, które mogą wpływać nawet na odległe narządy [79]. Zwiększona ekspozycja na cząstki zawieszone korelowana jest z podwyższonym stężeniem białka C-reaktywnego, fibrynogenu, leukocytów, płytek krwi oraz zwiększeniem lepkości osocza [80]. Leukocyty, białka adhezyjne, krzepnięcia, a także szereg cytokin i mediatorów stanu zapalnego zaburzają funkcjonowanie śródbłonka, który może utracić swoją podstawową funkcję. [81] Powtarzające się urazy, wywołane ekspozycją na cząstki stałe, mogą przyczyniać się do chorób naczyniowych (miażdżycy tętnic) oraz wpływać na metabolizm [60, 82]. PM przyczynia się nie tylko do dolegliwości sercowo-naczyniowych, ale również do chorób naczyniowych mózgu [74].

W trakcie ekspozycji na zanieczyszczenia pyłowe, płuca filtrują cząstki stałe, które mogą ulegać akumulacji. Na skutek dużej objętości wchłoniętego pyłu zawieszonego dochodzi również do upośledzenia funkcji makrofagów i układu limfatycznego, co skutkuje skupieniem złogów materiału wokół oskrzelików [83]. Narażenie na cząstki stałe może powodować przewlekłe ogniskowe zapalenia, zwłóknienia, bliznowacenia, a nawet prowadzić do powstania nowotworu płuc [84]. PM potencjalnie wywołują skutki zdrowotne związane ze spowolnieniem rozwoju płodu, a także z ryzykiem przedwczesnego porodu. Ekspozycja na pył zawieszony w okresie prenatalnym oraz okołoporodowym, może wiązać się z licznymi konsekwencjami zdrowotnymi, które ujawniają się w późniejszych etapach rozwoju (tj.: alergia, astma, choroby układu nerwowego, a nawet cukrzyca) [75].

W literaturze najwięcej informacji dotyczących analizy chemicznej PM związanych jest z: występowaniem LZO odpowiedzialnych za zapach (substancje odorowe) w intensywnym chowie zwierząt [85-87], analizą pierwiastkową [88,89] oraz zawartością węgla organicznego [90, 91]. W piśmiennictwie brak jest informacji o całkowitej zawartości LZO związanych

1.3.3 Charakterystyka kurzu

Kurz to cząstki aerozolowe zdeponowane na powierzchniach wewnątrz pomieszczeń.

Zgodnie z definicją zaproponowaną przez WHO, są to cząstki stałe, które mają średnicę od 1 do 100 µm. Posiadają dobrze rozwiniętą powierzchnię sorpcyjną, a tym samym zdolność do adsorpcji związków organicznych z powietrza, dzięki czemu mogą stanowić swoiste źródło informacji o narażeniu człowieka na LZO obecne w pomieszczeniach wnętrz [70]. Trwałe zanieczyszczenia organiczne mogą gromadzić się na powierzchni kurzu przez wiele tygodni, a nawet lat, w związku z powyższym, materiał ten może stanowić długoterminową miarę stopnia ekspozycji na zanieczyszczenia wewnątrz pomieszczeń [92, 93]. Poziomy zanieczyszczeń substancji chemicznych występujących w powietrzu mogą natomiast znacznie zmieniać się w czasie [94]. W rezultacie pojedynczy pomiar próbek powietrza wewnętrznego może nie odzwierciedlać średniego poziomu narażenia na LZO ani stanowić źródła informacji na temat wystąpienia wcześniejszych ekspozycji na te związki. Analiza jakościowa i ilościowa substancji występujących w kurzu umożliwia uzyskanie danych reprezentujących ich średnie poziomy zawartości w długich okresach, co może być bardziej przydatne do retrospektywnej oceny narażenia zdrowotnego [95, 96].

Pył zawieszony, to faza rozproszona, występująca w postaci zawiesiny substancji organicznych i nieorganicznych, w układzie dyspersyjnym, w którym fazę rozpraszającą stanowi powietrze. Natomiast kurz, to cząstki organiczne i nieorganiczne, które są osadzone na powierzchniach stałych [57].

1.3.4 Wpływ LZO występujących w kurzu na zdrowie

Substancje chemiczne zawarte w kurzu mogą przedostawać się do organizmu poprzez wdychanie zdeponowanych i ponownie zawieszonych cząstek w powietrzu (na skutek zachodzenia procesu resuspensji), poprzez przypadkowe połknięcie lub bezpośrednio przez skórę (w kontakcie dermalnym) i błonę śluzową oka. W związku z powyższym informacja na temat stężenia związków organicznych występujących w kurzu jest szczególnie istotna w badaniach epidemiologicznych [57, 70]. Nie tylko substancje zaadsorbowane na powierzchni cząstek stałych stanowią potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzi, powodując zatrucia ogólnoustrojowe, ale również same cząstki kurzu zawieszone w powietrzu. Ekspozycja na tego rodzaju materię może budzić szczególne obawy, ponieważ związana jest z możliwością wystąpienia chorób układu oddechowego. Obecnie rośnie również zainteresowanie innymi chorobami związanymi z tymi cząstkami, takimi jak nowotwory, astma, alergiczne zapalenie

pęcherzyków płucnych, a także podrażnienia i inne choroby niezwiązane z układem oddechowym, które występują nawet przy niskich poziomach zawartości tej materii [97].

W literaturze można odnaleźć również informacje na temat powiązania występowania cząstek kurzu z syndrom chorego budynku, polegającym na zwiększonym występowaniu objawów podrażnienia oczu, nosa i gardła, a także obecności innych objawów ogólnych organizmu [98, 99]. W związku z powyższym, na jakość powietrza wewnętrznego mają wpływ zarówno właściwości fizyczne, jak i chemiczne kurzu [57].Cząsteczki kurzu mogą powodować nie tylko podrażnienie błon śluzowych i wpływać negatywnie na stan zdrowia, ale również wywoływać uczucie nieprzyjemnego zapachu i zmniejszać komfort użytkowania pomieszczeń [100].

Dane literaturowe wskazują, że próbki kurzu mogą być pobierane z odkurzacza domowego, dzięki czemu próbki zawierają najczęściej zanieczyszczenia, które są kumulowane z kilku pomieszczeń na przestrzeni wielu miesięcy, a nawet lat. Również stosowana jest inna metodyka, polegająca na miejscowym pobieraniu próbek kurzu z powierzchni, co niesie za sobą dużą przewagę i dostarcza informacji o zanieczyszczeniach charakterystycznych dla danego pomieszczenia i występujących w krótszym okresie [70-72, 101-104].