Формальдегид в воздухе помещений¶
Формальдегид (метаналь, HCHO, химическая формула CH₂O) — простейший альдегид, бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде. В воздухе помещений формальдегид относится к числу наиболее распространённых загрязнителей: он выделяется из строительных материалов, мебели, бытовой химии и табачного дыма. По классификации Всемирной организации здравоохранения формальдегид отнесён к веществам первой категории канцерогенности для человека (группа 1 по классификации МАИР).
¶Физические и химические свойства
Формальдегид при нормальных условиях — газ с температурой кипения −19 °C, предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе населённых мест (Россия) составляет 0,003 мг/м³, в воздухе рабочей зоны — 0,5 мг/м³. В водном растворе формальдегид образует метиленгликоль и полимеры (полиоксиметилены). В промышленности его получают окислением метанола на серебряном или железо-молибденовом катализаторе; мировое производство оценивается в десятки миллионов тонн в год, крупнейшие производители — Китай и страны Юго-Восточной Азии.
¶Источники формальдегида в воздухе помещений
Основной бытовой источник формальдегида — материалы, содержащие карбамидоформальдегидные смолы. К ним относятся:
- Древесностружечные плиты (ДСП, ДВП, МДФ), применяемые при производстве корпусной мебели, напольных покрытий, дверей.
- Строительные изоляционные материалы — особенно пенополистирол и минеральная вата с формальдегидным связующим.
- Лаки и краски, в том числе алкидные и нитроцеллюлозные составы.
- Табачный дым — при курении в закрытом помещении концентрация формальдегида может повышаться в десятки раз.
- Бытовая химия — некоторые чистящие средства, аэрозоли.
- Газовые плиты — при горении природного газа формальдегид образуется как промежуточный продукт.
В наружном воздухе формальдегид образуется в результате фотохимических реакций с участием летучих органических соединений и выбросов автотранспорта, промышленных предприятий.
¶Нормирование и измерение
В России нормативы на содержание формальдегида в воздухе установлены санитарными правилами и гигиеническими нормативами. Для жилых помещений ориентиром служит значение 0,003 мг/м³ (среднесуточная максимальная концентрация в атмосферном воздухе). Внутри помещений формальдегид измеряют фотометрическими методами (с использованием реактива Шарля), а также с помощью портативных электрохимических и полупроводниковых сенсоров. Для длительного контроля применяют пассивные сорбционные трубки с последующей газовой хроматографией.
¶Воздействие на здоровье
Формальдегид раздражает слизистые оболочки глаз, верхних дыхательных путей, вызывает слезотечение, кашель, головную боль. При хроническом воздействии повышенных концентраций в воздухе помещений отмечается повышение частоты респираторных заболеваний и аллергических реакций. В 2004 году Международное агентство по изучению рака (МАИР) отнесло формальдегид к веществам, вызывающим рак носоглотки у человека; также доказана его связь с лейкемией у мышей. В России формальдегид включён в перечень веществ, подлежащих государственному регулированию в области охраны окружающей среды.
¶Снижение концентрации
Основные способы снижения уровня формальдегида в помещении:
- Вентиляция — регулярное проветривание снижает концентрацию в разы, так как основной объём формальдегида поступает из внутренних источников.
- Выбор материалов — мебель и отделка класса эмиссии Е0,5 или Е1 (по европейскому стандарту EN 717-1) выделяют формальдегид в минимальных количествах.
- Температура и влажность — интенсивность выделения формальдегида из смол растёт с повышением температуры и влажности воздуха.
- Фильтрация — некоторые угольные фильтры и фоторекаталитические очистители способны удалять формальдегид из воздуха.
¶Применение
Несмотря на токсичность, формальдегид остаётся важным промышленным сырьём. Он используется при синтезе смол (карбамидоформальдегидных, фенолформальдегидных, меламиноформальдегидных), производстве пентаэритрита, уротропина, а также в медицине как консервант и дезинфицирующее средство (формалин — водный раствор формальдегида 37–40 %).
¶Интересные факты
Формальдегид естественно присутствует в организме человека: он образуется в результате метаболизма аминокислот и содержится в крови в концентрации около 2–3 мг/л. В малых количествах формальдегид выделяют многие растения, фрукты (бананы, яблоки) и даже морской планктон.
¶Источники
- Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.695-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населённых мест»
- IARC Monographs, Vol. 88 (2006), Formaldehyde, 2-Butoxyethanol and 1-tert-Butoxypropan-2-ol
- СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений»
- Справочник «Гигиенические нормативы вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (М.: Минздрав России)