Критерии создания

Установление конкретных руководств и стандартов для воздуха в помещениях является результатом активной политики в этой области со стороны органов, ответственных за их установление и поддержание качества воздуха в помещениях на приемлемом уровне. На практике задачи разделены и распределены между многими субъектами, отвечающими за контроль загрязнения, поддержание здоровья, обеспечение безопасности продуктов, наблюдение за гигиеной труда и регулирование строительства и строительства.

Установление правил направлено на ограничение или снижение уровня загрязнения воздуха внутри помещений. Этой цели можно достичь, контролируя существующие источники загрязнения, разбавляя воздух в помещении наружным воздухом и проверяя качество доступного воздуха. Это требует установления конкретных максимальных пределов содержания загрязняющих веществ в воздухе помещений.

Концентрация любого заданного загрязняющего вещества в воздухе помещений соответствует модели сбалансированной массы, выраженной в следующем уравнении:

где:

C_i = концентрация загрязнителя в воздухе помещений (мг/м³);

Q = скорость выброса (мг/ч);

V = объем внутреннего пространства (м³);

C_o = концентрация загрязняющего вещества в наружном воздухе (мг/м³);

n = скорость вентиляции в час;

a = скорость распада загрязнителя в час.

Обычно отмечается, что в статических условиях концентрация присутствующих загрязняющих веществ будет частично зависеть от количества соединения, выбрасываемого в воздух из источника загрязнения, и его концентрации в атмосферном воздухе, а также от различных механизмов, с помощью которых загрязняющее вещество удален. Механизмы устранения включают разбавление загрязняющего вещества и его «исчезновение» со временем. Все правила, рекомендации, руководства и стандарты, которые могут быть установлены для уменьшения загрязнения, должны учитывать эти возможности.

Контроль источников загрязнения

Одним из наиболее эффективных способов снижения уровня концентрации загрязнителя в воздухе помещений является контроль источников загрязнения внутри здания. Это включает в себя материалы, используемые для строительства и отделки, деятельность внутри здания и самих жильцов.

Если считается необходимым регулировать выбросы, связанные с используемыми строительными материалами, существуют стандарты, которые прямо ограничивают содержание в этих материалах соединений, для которых доказано вредное воздействие на здоровье. Некоторые из этих соединений считаются канцерогенными, например, формальдегид, бензол, некоторые пестициды, асбест, стекловолокно и другие. Еще одним способом является регулирование выбросов путем установления стандартов выбросов.

Эта возможность сопряжена со многими практическими трудностями, главными из которых являются отсутствие согласия в отношении того, как измерять эти выбросы, отсутствие знаний об их влиянии на здоровье и комфорт людей, находящихся в здании, а также присущие трудности идентификации и количественная оценка сотен соединений, испускаемых рассматриваемыми материалами. Один из способов установить стандарты выбросов — начать с приемлемого уровня концентрации загрязняющего вещества и рассчитать уровень выбросов с учетом условий окружающей среды — температуры, относительной влажности, скорости воздухообмена, коэффициента нагрузки и т. д. — отражающие способ фактического использования продукта. Основная критика, направленная против этой методологии, заключается в том, что более чем один продукт может генерировать одно и то же загрязняющее соединение. Стандарты выбросов получают из показаний, снятых в контролируемой атмосфере, где условия точно определены. Имеются опубликованные руководства для Европы (COST 613 1989 и 1991 гг.) и США (ASTM 1989 г.). Критика, обычно направленная против них, основана на: (1) том факте, что трудно получить сравнительные данные и (2) проблемах, возникающих, когда в помещении есть периодические источники загрязнения.

Что касается деятельности, которая может происходить в здании, то наибольшее внимание уделяется обслуживанию здания. В этих видах деятельности контроль может быть установлен в виде правил выполнения определенных обязанностей, таких как рекомендации, касающиеся применения пестицидов или снижения воздействия свинца или асбеста при ремонте или сносе здания.

Поскольку табачный дым, исходящий от людей, находящихся в здании, так часто является причиной загрязнения воздуха внутри помещений, он заслуживает отдельного рассмотрения. Во многих странах на государственном уровне действуют законы, запрещающие курение в определенных типах общественных мест, таких как рестораны и театры, но очень распространены и другие меры, согласно которым курение разрешено в определенных специально отведенных частях данного здания.

Когда использование определенных продуктов или материалов запрещено, эти запреты делаются на основании их предполагаемого вредного воздействия на здоровье, которое более или менее хорошо задокументировано для уровней, обычно присутствующих в воздухе помещений. Еще одна возникающая трудность заключается в том, что часто не хватает информации или знаний о свойствах продуктов, которые можно было бы использовать вместо них.

Устранение загрязнителя

Бывают случаи, когда невозможно избежать выбросов из определенных источников загрязнения, как, например, в случае, когда выбросы связаны с жильцами здания. Эти выбросы включают двуокись углерода и биологические выбросы, наличие материалов со свойствами, которые никак не контролируются, или выполнение повседневных задач. В этих случаях одним из способов снижения уровня загрязнения являются системы вентиляции и другие средства, используемые для очистки воздуха в помещении.

Вентиляция является одним из наиболее эффективных способов снижения концентрации загрязняющих веществ в помещениях. Однако необходимость экономии энергии требует, чтобы забор наружного воздуха для обновления воздуха в помещении был как можно более экономным. В этом отношении существуют стандарты, которые определяют минимальную скорость вентиляции, основанную на обновлении объема воздуха в помещении в час наружным воздухом, или которые устанавливают минимальный вклад воздуха в расчете на одного человека или единицу площади, или которые учитывают концентрацию углекислого газа с учетом различий между помещениями с курящими и без курящих. В случае зданий с естественной вентиляцией также установлены минимальные требования к различным частям здания, например, к окнам.

Среди ссылок, которые чаще всего цитируются в большинстве существующих стандартов, как национальных, так и международных, — хотя это и не имеет обязательной юридической силы — есть нормы, опубликованные Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). Они были разработаны, чтобы помочь профессионалам в области кондиционирования воздуха при проектировании их установок. В стандарте ASHRAE 62-1989 (ASHRAE 1989) указаны минимальное количество воздуха, необходимое для вентиляции здания, а также приемлемое качество воздуха в помещении, необходимое для его жителей, чтобы предотвратить неблагоприятное воздействие на здоровье. Для двуокиси углерода (соединение, которое большинство авторов не считает загрязнителем из-за его человеческого происхождения, но которое используется в качестве индикатора качества воздуха в помещении для обеспечения надлежащего функционирования систем вентиляции) этот стандарт рекомендует предел 1,000 частей на миллион в чтобы удовлетворить критерии комфорта (запах). Этот стандарт также определяет качество наружного воздуха, необходимое для обновления воздуха в помещении.

В тех случаях, когда источник загрязнения — будь то внутренний или внешний — трудно контролировать и когда необходимо использовать оборудование для его устранения из окружающей среды, существуют стандарты, гарантирующие их эффективность, такие как те, которые устанавливают конкретные методы проверки производительность определенного типа фильтра.

Экстраполяция стандартов гигиены труда на стандарты качества воздуха в помещениях

Можно установить различные типы эталонных значений, применимых к воздуху внутри помещений, в зависимости от типа населения, которое необходимо защитить. Эти значения могут быть основаны на стандартах качества окружающего воздуха, на конкретных значениях для определенных загрязняющих веществ (таких как двуокись углерода, окись углерода, формальдегид, летучие органические соединения, радон и т. д.) или они могут быть основаны на стандартах, обычно используемых в гигиене труда. . Последние являются значениями, сформулированными исключительно для применения в промышленных условиях. Они предназначены, прежде всего, для защиты работающих от острого воздействия поллютантов — раздражения слизистых оболочек или верхних дыхательных путей — или для предупреждения отравлений с системным действием. Из-за этой возможности многие авторы, когда они имеют дело с внутренней средой, используют в качестве эталона предельные значения воздействия для промышленной среды, установленные Американской конференцией государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) Соединенных Штатов. Эти пределы называются пороговые предельные значения (TLV), и они включают предельные значения для восьмичасового рабочего дня и 40-часовой рабочей недели.

Численные отношения применяются для того, чтобы адаптировать TLV к условиям внутренней среды здания, и значения обычно уменьшаются в два, десять или даже сто раз, в зависимости от типа воздействия на здоровье и типа. населения пострадало. Причины, приводимые для уменьшения значений TLV, когда они применяются к облучению такого рода, включают тот факт, что в непромышленных условиях персонал подвергается одновременному воздействию низких концентраций нескольких обычно неизвестных химических веществ, которые способны действовать синергетически таким образом, что нельзя легко контролировать. С другой стороны, общепризнано, что в промышленных условиях количество опасных веществ, которые необходимо контролировать, известно и часто ограничено, хотя концентрации обычно намного выше.

Кроме того, во многих странах промышленные ситуации контролируются для обеспечения соблюдения установленных эталонных значений, чего не делается в непромышленных условиях. Поэтому возможно, что в непромышленных условиях случайное использование некоторых продуктов может привести к высоким концентрациям одного или нескольких соединений без какого-либо мониторинга окружающей среды и без возможности выявления уровней воздействия. С другой стороны, риски, присущие производственной деятельности, известны или должны быть известны, и поэтому принимаются меры по их снижению или мониторингу. Затронутые работники проинформированы и имеют средства для снижения риска и защиты. Кроме того, рабочие в промышленности, как правило, взрослые люди с хорошим здоровьем и в приемлемом физическом состоянии, в то время как население помещений, в целом, имеет более широкий диапазон состояний здоровья. Обычная работа в офисе, например, может выполняться людьми с ограниченными физическими возможностями или людьми, подверженными аллергическим реакциям, которые не могут работать в определенных производственных условиях. Крайний случай этой линии рассуждений применим к использованию здания в качестве семейного жилища. Наконец, как отмечалось выше, TLV, как и другие профессиональные стандарты, основаны на воздействии восьми часов в день, 40 часов в неделю. Это составляет менее одной четверти времени, в течение которого человек подвергался бы воздействию, если бы он или она постоянно находились в одной и той же среде или подвергались воздействию какого-либо вещества в течение всех 168 часов в неделю. Кроме того, эталонные значения основаны на исследованиях, включающих еженедельное воздействие и учитывающих время отсутствия воздействия (между воздействиями) в 16 часов в день и 64 часа в выходные дни, что очень затрудняет экстраполяцию данных. сила этих данных.

Вывод, к которому приходит большинство авторов, заключается в том, что для того, чтобы использовать стандарты промышленной гигиены для воздуха внутри помещений, справочные значения должны включать очень большую погрешность. Таким образом, стандарт ASHRAE 62-1989 предлагает концентрацию в одну десятую от значения TLV, рекомендованного ACGIH для промышленных сред для тех химических загрязнителей, которые не имеют своих собственных установленных эталонных значений.

Что касается биологических загрязнителей, то технических критериев для их оценки, которые могли бы быть применимы к промышленной среде или внутренним помещениям, не существует, как в случае с TLVs ACGIH для химических загрязнителей. Это может быть связано с природой биологических загрязнителей, обладающих широким разнообразием характеристик, что затрудняет установление критериев их оценки, которые были бы обобщены и утверждены для любой конкретной ситуации. Эти характеристики включают репродуктивную способность рассматриваемого организма, тот факт, что одни и те же микробные виды могут иметь разную степень патогенности или тот факт, что изменения факторов окружающей среды, таких как температура и влажность, могут влиять на их присутствие в любой данной среде. Тем не менее, несмотря на эти трудности, Комитет по биоаэрозолям ACGIH разработал рекомендации по оценке этих биологических агентов в помещениях: Руководство по оценке биоаэрозолей в помещении (1989). Стандартные протоколы, рекомендуемые в данном руководстве, устанавливают системы и стратегии отбора проб, аналитические процедуры, интерпретацию данных и рекомендации по корректирующим мерам. Их можно использовать, когда медицинская или клиническая информация указывает на наличие таких заболеваний, как лихорадка увлажнителя воздуха, гиперчувствительный пневмонит или аллергия, связанная с биологическими загрязнителями. Эти руководящие принципы могут применяться, когда требуется отбор проб для документирования относительного вклада уже идентифицированных источников биоаэрозолей или для подтверждения медицинской гипотезы. Отбор проб необходимо проводить для подтверждения потенциальных источников, но рутинный отбор проб воздуха для обнаружения биоаэрозолей не рекомендуется.

Существующие руководства и стандарты

Различные международные организации, такие как Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и Международный совет по строительным исследованиям (CIBC), частные организации, такие как ASHRAE, и такие страны, как США и Канада, среди прочего, устанавливают руководящие принципы и стандарты воздействия. Со своей стороны, Европейский союз (ЕС) через Европейский парламент представил резолюцию о качестве воздуха в помещениях. Эта резолюция устанавливает необходимость для Европейской комиссии как можно скорее предложить конкретные директивы, которые включают:

1. список веществ, подлежащих запрещению или регулированию как при строительстве, так и при обслуживании зданий
2. стандарты качества, применимые к различным типам внутренней среды
3. предписания по рассмотрению, строительству, управлению и техническому обслуживанию установок кондиционирования и вентиляции
4. минимальные стандарты обслуживания зданий, открытых для публики.

Многие химические соединения обладают запахом и раздражающими свойствами при концентрациях, которые, согласно современным знаниям, не опасны для людей, находящихся в здании, но которые могут ощущаться и, следовательно, раздражать большое количество людей. Эталонные значения, используемые сегодня, как правило, учитывают эту возможность.

Учитывая тот факт, что использование стандартов гигиены труда не рекомендуется для контроля воздуха в помещении, если не учитывается поправка, во многих случаях лучше сверяться с эталонными значениями, используемыми в качестве рекомендаций или стандартов для качества окружающего воздуха. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) установило стандарты для атмосферного воздуха, предназначенные для защиты с достаточным запасом безопасности здоровья населения в целом (первичные стандарты) и даже его благосостояния (вторичные стандарты) от любых неблагоприятных воздействий, которые могут возникнуть. быть предсказано из-за данного загрязняющего вещества. Таким образом, эти эталонные значения полезны в качестве общего руководства для установления приемлемого стандарта качества воздуха для данного внутреннего пространства, а некоторые стандарты, такие как ASHRAE-92, используют их в качестве критериев качества для обновления воздуха в закрытом здании. В таблице 1 приведены справочные значения для двуокиси серы, окиси углерода, двуокиси азота, озона, свинца и твердых частиц.

Таблица 1. Стандарты качества воздуха, установленные Агентством по охране окружающей среды США.

^a Первичный стандарт. ^b Вторичный стандарт. ^c Максимальное значение, которое не следует превышать более одного раза в год. ^d Измеряется как частицы диаметром ≤10 мкм. Источник: Агентство по охране окружающей среды США.. Национальная первичная и вторичная окружающая среда Стандарты качества воздуха. Свод федеральных правил, Название 40, часть 50 (июль 1990 г.).

Со своей стороны, ВОЗ разработала руководящие принципы, призванные обеспечить основу для защиты здоровья населения от неблагоприятных последствий загрязнения воздуха, а также для устранения или сокращения до минимума тех загрязнителей воздуха, которые известны или предположительно опасны для здоровья и благополучия человека (ВОЗ 1987). Эти руководящие принципы не делают различий в отношении типа воздействия, с которым они имеют дело, и, следовательно, они охватывают воздействие, вызванное наружным воздухом, а также воздействие, которое может иметь место в помещениях. В таблицах 2 и 3 показаны значения, предложенные ВОЗ (1987 г.) для неканцерогенных веществ, а также различия между теми, которые оказывают воздействие на здоровье, и теми, которые вызывают сенсорный дискомфорт.

Таблица 2. Нормативные значения ВОЗ для некоторых веществ в воздухе, основанные на известных воздействиях на здоровье человека, кроме рака или неприятного запаха.^a

^a Информация в этой таблице должна использоваться вместе с обоснованиями, представленными в оригинальной публикации.
^b Это значение относится только к воздуху в помещении.
^c Воздействие этой концентрации не должно превышать указанного времени и не должно повторяться в течение 8 часов. Источник: ВОЗ, 1987 г.

Таблица 3. Нормативные значения ВОЗ для некоторых неканцерогенных веществ в воздухе, основанные на органолептических эффектах или реакциях раздражения в среднем в течение 30 минут

^b При производстве вискозы она сопровождается другими пахучими веществами, такими как сероводород и карбонилсульфид. Источник: ВОЗ, 1987 г.

Для канцерогенных веществ EPA установило понятие единицы риска. Эти единицы представляют собой коэффициент, используемый для расчета увеличения вероятности того, что человек заболеет раком из-за воздействия в течение жизни канцерогенного вещества в воздухе в концентрации 1 мкг/м.³. Эта концепция применима к веществам, которые могут присутствовать в воздухе помещений, таким как металлы, такие как мышьяк, хром VI и никель; органические соединения, такие как бензол, акрилонитрил и полициклические ароматические углеводороды; или твердые частицы, включая асбест.

В конкретном случае радона в Таблице 20 приведены справочные значения и рекомендации различных организаций. Таким образом, EPA рекомендует серию постепенных вмешательств, когда уровни в воздухе помещений превышают 4 пКи/л (150 Бк/м³), устанавливая временные рамки для снижения этих уровней. ЕС, основываясь на отчете, представленном в 1987 году целевой группой Международной комиссии по радиологической защите (ICRP), рекомендует среднюю годовую концентрацию газа радона, проводя различие между существующими зданиями и новым строительством. Со своей стороны, ВОЗ дает свои рекомендации с учетом воздействия продуктов распада радона, выраженного в виде концентрации равновесного эквивалента радона (EER), и принимая во внимание увеличение риска заболевания раком между 0.7 x 10^-4 и 2.1 х 10^-4 для пожизненного облучения 1 Бк/м³ ЭОР.

Таблица 4. Референтные значения радона по данным трех организаций

^a Среднегодовая концентрация радонового газа.
^b Эквивалентно дозе 20 мЗв/год.
^c Среднегодовая.

Наконец, следует помнить, что референсные значения устанавливаются, как правило, на основе известных эффектов, которые отдельные вещества оказывают на здоровье. Хотя это может часто представлять собой тяжелую работу в случае анализа воздуха в помещении, он не принимает во внимание возможные синергетические эффекты некоторых веществ. К ним относятся, например, летучие органические соединения (ЛОС). Некоторые авторы предложили возможность определения общих уровней концентраций летучих органических соединений (ЛВОС), при которых люди, находящиеся в здании, могут начать реагировать. Одна из основных трудностей заключается в том, что с точки зрения анализа определение ЛОС еще не решено к всеобщему удовлетворению.

На практике на установление в будущем эталонных значений в относительно новой области качества воздуха в помещениях будет влиять разработка политики в отношении окружающей среды. Это будет зависеть от развития знаний о воздействии загрязняющих веществ и от совершенствования аналитических методов, которые могут помочь нам определить эти значения.

Назад