STAVEBNÍ MATERIÁLY, JAKO ZDROJ TOXICKÝCH LÁTEK Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích Institute of Technology And Business In České Budějovice
Tento učební materiál vznikl v rámci projektu "Integrace a podpora studentů se specifickými vzdělávacími potřebami na Vysoké škole technické a ekonomické v Českých Budějovicích" s registračním číslem CZ.1.07./2.2.00/29.0019. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
KAPITOLA 6: STAVEBNÍ MATERIÁLY, JAKO ZDROJ TOXICKÝCH LÁTEK - TĚKAVÉ ORGANICKÉ SLOUČENINY, OZNAČOVANÉ ANGLICKOU Klíčové pojmy: těkavé organické sloučeniny, VOC ZKRATKOU VOC. Cíle kapitoly: Pochopit škodlivost vybraných materiálů na zdraví člověka Naučit se chápat dopady výroby vybraných stavebních materiálů na životní prostředí
6.1 STAVEBNÍ VÝROBKY Z HLEDISKA ZDRAVOTNÍ NEZÁVADNOSTI Z hlediska zdravotní nezávadnosti stavebních materiálů a výrobků zabudovaných do staveb je možnost sledovat v ovzduší formaldehyd a těkavé organické látky. Dále se mohou sledovat výluhy toxických a nežádoucích chemických látek do kontaktních médií (voda, půda). Využívá se poznatků ekotoxikologie a toxikologie.
6.1.1 POŽADAVKY NA POSUZOVÁNÍ STAVEBNÍ VÝROBKŮ Z HLEDISKA JEJICH ZDRAVOTNÍ NEZÁVADNOSTI Stavební výrobky musí mít takové vlastnosti, aby neohrožovaly zdraví jejich uživatelů a okolí: - vypouštěním toxických plynů - přítomností nebezpečných částic nebo plynů v ovzduší - emisí nebezpečného záření - znečištěním nebo zamořením vody nebo půdy - nedostatečným zneškodňováním odpadních vod, tuhých nebo kapalných odpadů - výskytem vlhkosti ve stavebních konstrukcích nebo na površích uvnitř staveb
6.1.2 ROZČLENĚNÍ STAVEBNÍCH VÝROBKŮ Z hlediska použití stavebních výrobků ve stavbách je účelné výrobky rozčlenit následujícím způsobem na: - stavební výrobky používané výhradně v exteriérech staveb - stavební výrobky používané výhradně v interiérech staveb - stavební výrobky používané pro oba účely - stavební výrobky přicházející do přímého styku s pitnou vodou a poživatinami - netradiční stavební výrobky, ve kterých jsou přírodní materiály nahrazeny odpady nebo jsou vyrobeny přímo z odpadů - stavební výrobky používané ve zdravotnických zařízeních
6.1.3 STAVEBNÍ VÝROBKY A EU Pro stavební výrobky v EU se sleduje emise látek uvolňující se do prostoru. (hlavně emise nebezpečných látek do vnitřního prostředí staveb) V EU nejsou jednotné předpisy, které by stanovily limity pro těkavé organické látky (VOC) ve výrobcích. V některých státech EU například v Německu, Francii se již řeší plošně materiály a vyhodnocují koncentrace VOC, aby byly získány i základní údaje o kvalitě.
6.2 ORGANICKÉ CHEMICKÉ LÁTKY tzv. těkavé organické sloučeniny, označované zkratkou VOC Jsou to sloučeniny schopné tvořit fotochemické oxidanty reakcí s oxidy dusíku za přítomnosti slunečního záření. V domácnostech je možné identifikovat asi 2 000 různých chemických sloučenin, ale pouze cca 50 z nich se vyskytuje běžně, a asi jen 10 má prokázané či předpokládané závažné zdravotní účinky. Hlavním zdrojem těkavých organických látek v interiérech je kouření, používané čistící prostředky, deodoranty, kosmetické přípravky, osvěžovače vzduchu, vonné oleje, nátěry, barvy a laky, koberce, podlahoviny.
6.2 ORGANICKÉ CHEMICKÉ LÁTKY Toluen, xylen, styren, etylbenzen - způsobují ve vnitřním prostředí bolesti hlavy, poruchy koncentrace, poruchy motoriky, závrať, nevolnost a zvracení. Etylbenzen, chlorované uhlovodíky, ftaláty - souvisejí s hyperaktivitou dýchacích cest. Sloučeniny mohou vyvolávat alergii. Chloroform - dráždí pokožku a sliznici. Hlavním zdrojem ve vnitřním prostředí je odpařování pitné vody ošetřené chlorem. Terpeny - mohou být příčinou alergických respiračních reakcí. Jsou součástí osvěžovačů vzduchu, deodorantů a leštidel.
6.2 ORGANICKÉ CHEMICKÉ LÁTKY Pesticidy - kumulují se v domácím prachu a jsou podezřelé z karcinogenity nebo chronického poškození jater a ledvin. Jsou obsažené v dezinsekčních prostředcích používaných v domácnostech k hubení nežádoucího hmyzu, plevele či živočišných škůdců. Toxické látky z podlah vznikají degradací plastifikátorů Chemický rozklad je urychlován přítomnosti hydroxidů, a protože je beton alkalicky, má podíl na degradaci. Konzervační látky - se mohou podílet na znečištění. Například Karbolenium je dnes zakázáno. Silně dráždi pokožku a dýchací cesty. Byla prokázána jeho karcinogenita.
6.2 ORGANICKÉ CHEMICKÉ LÁTKY Povrchové nátěry - skupina látek, která může znečistit ovzduší. Koncentrace toxických látek v interiérech závisí kromě složení nátěru též na jeho tloušťce, podmínkách provádění a druhu podkladu. I přes přítomnost potenciálních karcinogenů je velice pravděpodobné, že těkavé organické sloučeniny v koncentracích, které se většinou nacházejí ve vnitřním prostředí, nejsou zdrojem rizika pro nepříznivý zdravotní efekt. Jejich koncentrace ovlivňují spíše pohodu vnitřního prostředí v závislosti na citlivosti k charakteru jejich zápachu.
6.3 TOXICITA PVC A PŘÍSAD PVC samo o sobě při použití není toxické. Obsahuje chlór a stabilizátory problém při výrobě a likvidaci, stabilizátory jsou často na bázi těžkých kovů Plastifikátory (změkčovadla) v průběhu životnosti výrobku se uvolňuji mají teda vliv na spotřebitele Nejčastějšími změkčovadly jsou ftaláty.
6.3.1 PVC - POLYVINYLCHLORID PVC vzniká řetězením molekul vinylchloridu. Vinylchlorid (molekula) je tvořen: - dvěma atomy uhlíku - třemi atomy vodíku - jedním atomem chlóru (molekula chlóru je relativně objemná, obsah chlóru v PVC činí cca 56 objemových %) Základní suroviny pro výrobu PVC: - chlorid sodný (kuchyňská sůl) - ropa nebo zemní plyn
6.3.1 PVC - POLYVINYLCHLORID Zahřátím výrobků z PVC nad 280 0 C, se degraduje: - na chlorovodík, - dioxiny, - hexachlorbenzen, - polyaromatické uhlovodíky. V degradovaném zbytku jsou těžké kovy.
6.3.1 PVC - POLYVINYLCHLORID patří k nejrozšířenějším průmyslově vyráběným plastickým hmotám. Vyrábí se polymerací nenasyceného chlorovaného uhlovodíku vinylchloridu, (C 2 H 3 Cl). Vzniklý produkt se dále barví a plní různými aditivy (látky přidávané v nízké koncentraci do výrobků ke zlepšení nebo upravení jejich vlastností), takže na trh se dostává velmi široká škála plastů s rozdílnými fyzikálními vlastnostmi.
6.3.1 PVC - POLYVINYLCHLORID Dobrá chemická odolnost, velmi špatně hořlavé a tepelně dobře odolné. Povrch plastu je velmi snadno omyvatelný vodou. Hojně se používá k výrobě podlahových krytin a bytových textilií. Vrstva PVC u zahradních bazénů, PVC armatury V medicíně jako inertní součást různých aparátů (hadičky, trubičky, zásobníky tekutin ) jsou z něj např. vyráběny i hračky pro děti
6.3.1 PVC - POLYVINYLCHLORID Toxické látky se uvolňují při hoření a tepelném rozkladu. Za normálních okolností je téměř nehořlavé, za vysokých teplot (např. při požáru bytu) začíná tepelně degradovat. Uvolňuje se široké spektrum vesměs velmi toxických organických sloučenin (nejznámější je patrně fosgen). I při řízeném spalování se do plynných spalin dostávají atomy chloru. Reakcí chloru s aromatickými uhlovodíky dochází ke vzniku zvláště nebezpečných dioxinů. Polyvinylchlorid - je prokazatelně karcinogenní.
6.3.1 PVC - POLYVINYLCHLORID Dle zpracování rozlišujeme měkké a tvrdé PVC. Tvrdé PVC většinou obsahuje různé stabilizátory (olovo, kadmium apod.) Měkké PVC množství změkčujících prostředků (např. ftaláty) Ftaláty se v lidském organismu ukládají do tukových tkání a hromadí se zde (tzv. bioakumulace). Předpokládá se, že tyto látky mohou působit hormonálně i karcinogenně. Problematická je tedy nejen likvidace PVC, ale již jeho užívání.
6.3.1 PVC - POLYVINYLCHLORID PVC je velmi používanou umělou hmotou na Zemi Proč? - levný způsob výroby - významné užitné vlastnosti: - snadná zpracovatelnost prakticky všemi základními postupy - schopnost želatinace s různými změkčovadly, - značná chemická odolnost, - dobrá tepelná odolnost.
6.4 PODLAHOVÉ KRYTINY A TAPETY Z PVC ALERGIE, ASTMA Podlahové krytiny a tapety z PVC mohou vyvolávat alergie i astma. Vyplívá to z testů ekologického hnutí Arnika, které zjistilo přítomnost ftalátů ve všech 8 testovaných vzorcích. Výrobky z PVC by se neměly objevovat ve vybavení zdravotnických zařízení nebo dětských pokojů. Ftaláty nejsou v PVC chemicky vázány, uvolňují se do ovzduší a stávají se součástí prachu, který děti vdechují, a tak jsou příčinou alergických reakcí a nakonec mohou vést k astmatickým onemocněním.
6.5 VLIVY PVC NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ A LIDSKÉ ZDRAVÍ Závislosti mezi výskytem astmatu, alergií, přítomnosti plastových produktů a koncentraci ftalátů zkoumaly dvě studie. Švédská DBH a bulharská ALLHOME.
KONTROLNÍ OTÁZKY, STUDIJNÍ MATERIÁLY Uveďte příklady organických chemických látek označovaných zkratkou VOC. Jaké jsou požadavky na posuzování stavebních výrobků z hlediska jejich stavební nezávadnosti? Z jakého důvodu je PVC jednou z nejvíce využívaných umělých hmot na zemi? Studijní materiály: BEDNÁŘOVÁ, P., KREJSOVÁ, J. Zdravé domy pro zdravé lidi, VŠTE v Českých Budějovicích, 2008, ISBN 978-80-903888-9-5, str. 52-56