V poslední době se stále častěji diskutuje o tom, jak zdravé jsou vnitřní prostory budov. Jedním z používaných hledisek je i přítomnost toxických látek, které se do prostor sloužících k obývání, práci anebo jako veřejné budovy uvolňují z použitých stavebních materiálů, ale ještě více z materiálů použitých pro vnitřní úpravu místností či z nábytku. K nejvíce diskutabilním materiálům patří některé plasty, a mezi nimi pak především polyvinylchlorid (PVC).
Proč je PVC problematické?
Polyvinylchlorid (PVC) je široce používán jako podlahová krytina, podkladová vrstva koberců, na tapety a další dekorační materiály či výbavu. Pro jeho vlastnosti je však nutné do PVC přidávat řadu aditiv. Změkčení původně tvrdého PVC pomocí ftalátů zvyšuje jeho pružnost a zlepšuje jeho zpracovatelnost. Ftaláty nejsou na polymeru PVC vázány chemicky a během používání výrobku se z něj zvolna uvolňují.
Ani samotné PVC není bez vady. Ačkoli se jedná o nejrozšířenější a nejlevnější plast, působí značnou ekologickou zátěž, a to jak při výrobě (toxicita monomeru - vinylchlorid, toxicita chloru a plnidel, těžké kovy, látky zabraňující hoření a dýmení, látky s antibakteriálním a antimykotickým efektem), tak při použití (uvolňování komponent, např. pěti typů ftalátů - DEHP, DIDP, DINP, DBP, BBP, DNOP) a bohužel i při likvidaci v běžných spalovnách (dioxiny, těžké kovy, furany, PCB).
Ftaláty a jejich charakteristika
Ftaláty neboli estery kyseliny ftalové představují skupinu cca 40 chemických látek. Mají různé vlastnosti, a zatímco některé z nich podle dosavadních zjištění nepoškozují zdraví ani životní prostředí, patří mezi ně i skupina ftalátů, které jsou pro zdraví lidí nebezpečné. Ftaláty se nejčastěji používají jako změkčovadla PVC, našly však své uplatnění i v kosmetice, jako insekticidy či adheziva.
Di(2-ethylhexyl)ftalát (DEHP)
DEHP (di-(2-ethylhexyl)ftalát) je bezbarvá nebo nažloutlá olejovitá kapalina prakticky bez zápachu. Taje při teplotě - 46 °C a teplota varu činí 370 °C. Špatně se rozpouští ve vodě (0,3 - 0,4 mg.l-1), ale mísí se s většinou běžných organických rozpouštědel. Má lipofilní charakter (rozpouští se lépe v tucích než ve vodě). Hustotou 980 kg.m-3 je jen nepatrně lehčí než voda. Patří mezi perzistentní organické polutanty (POP).
DEHP se přidává do plastů (hlavně polyvinylchloridu, vinylchloridových pryskyřic a gumy) jako změkčovadlo. U některých plastů může obsah DEHP tvořit více než jednu třetinu hmotnosti. 90 % veškeré spotřeby DEHP v Evropské unii je použita k výrobě měkčeného PVC, kde obvykle představuje minimálně 40 % finálního produktu. DEHP je přítomen v produktech jako jsou obklady stěn, ubrusy, podlahové dlaždice, čalounění nábytku a automobilů, sprchové zástěny, zahradní hadice, nepromokavé oděvy, dětské pleny, obalové materiály, nátěrové hmoty, imitace kůže, hračky, boty, ochranná vrstva drátů a kabelů a plastové materiály v lékařství (sáčky na skladování krve). Může se také vyskytovat v pesticidech, inkoustech, fotografických filmech, tekutých mýdlech a detergentech, kosmetice (v EU zakázáno), lacích, čistém lihu, lepidlech, v činidlech pro snižování pěnivosti, mazacích olejích a olejích pro podtlaková čerpadla a také ve střelivu.
Uvolňování DEHP do prostředí: DEHP může vstupovat do prostředí zejména během jeho výroby a distribuce nebo při výrobě měkkých plastů. Největší množství se však uvolňuje z plastů během jejich používání nebo při nakládání s plastovými odpady (uložení na skládky, spalování). Při spalování za vysokých teplot se ftaláty rozkládají na netoxické látky, problémem je proto z pohledu emisí DEHP jen spalování plastů za nízkých teplot. Největší množství DEHP se vyskytuje v okolí průmyslových zón a skládek. Vyšší koncentrace se mohou vyskytovat i ve vnitřních prostorech v důsledku uvolňování DEHP z plastových materiálů, především z měkkých plastů.
Toto množství je však malé, protože DEHP se špatně rozpouští ve vodě a je málo těkavý. Silně se váže na půdní částice a sedimenty, proto je koncentrace DEHP v podzemních vodách v důsledku vyluhování z půd velmi malá. V povrchových vodách je koncentrace vyšší z důvodu schopnosti DEHP sorbovat se na organické částice přítomné ve vodě. Ve vzduchu se DEHP váže na prachové částice, kde se poměrně rychle fotodegradačními reakcemi rozkládá. Může se dostávat do vody nebo půdy pomocí mokré nebo suché atmosférické depozice. Nejvíce DEHP se vyskytuje v půdě (77 %), ve vodě se nachází jen asi 21 % DEHP.
Další významné ftaláty
- Di-isononylftalát (DINP) a di-isodecylftalát (DIDP) sice zakázané být nemají, ale i ty jsou z hlediska zdravotních vlivů problematické. V případě DINP a DIDP je za nejzávažnější považován jejich nefrotoxický účinek a ovlivnění funkce jater. Zatímco produkce DEHP má klesající tendenci, výroba DINP rok od roku roste, protože se stal náhradou za DEHP coby změkčovadla v PVC. 95 % produkce DINP se používá právě ke změkčování PVC.
- Di-n-butylftalát (DBP) a benzylbutylftalát (BBP) jsou rovněž řazeny mezi látky s reprodukční toxicitou.
- Di-isobutylftalát (DIBP) je dalším ftalátem, který bude spolu s DEHP, BBP a DBP zakázán v EU.
Následující tabulka shrnuje základní charakteristiky některých ftalátů:
| Ftalát (zkratka) | Plné jméno | Klasifikace a hlavní účinky |
|---|---|---|
| DEHP | Di(2-ethylhexyl)ftalát | Klasifikován jako toxická látka, endokrinní disruptor, může poškodit reprodukční schopnost (R60) a plod (R61), pravděpodobný lidský karcinogen (skupina 2B). |
| DBP | Di-n-butylftalát | Klasifikován jako reprotoxická látka, endokrinní disruptor. |
| DIDP | Di-isodecylftalát | Problematický z hlediska zdravotních vlivů (nefrotoxický účinek, ovlivnění funkce jater), není zakázán. |
| BBP | Benzylbutylftalát | Problematický z hlediska reprodukční toxicity, endokrinní disruptor. |
| DINP | Di-isononylftalát | Problematický z hlediska zdravotních vlivů (nefrotoxický účinek, ovlivnění funkce jater), není zakázán. |
| DIBP | Di-isobutylftalát | Bude zakázán v EU od roku 2015. |
Dopady ftalátů na zdraví
DEHP je tzv. endokrinním disruptorem, což znamená, že může napodobovat vlastnosti hormonů a narušovat hormonální systém. Nebezpečí DEHP spočívá hlavně v jeho perzistenci (zejména za anaerobních podmínek) a schopnosti kumulovat se v půdách a tukových tkáních organismů (bioakumulace). Vyskytuje se v tělech organismů (zvláště v tukové tkáni) a může se hromadit v potravních řetězcích.
Většina toxických účinků působení DEHP je popsána z pokusů na zvířatech (myši, krysy). K poškození zdraví u zvířat docházelo při expozici vysokým dávkám DEHP nebo při dlouhodobém působení. DEHP může do těla vstupovat orálně, inhalačně nebo kontaktem s kůží a okem. Z hlediska poškození zdraví je nejvýznamnější expozice orální. Kontakt s kůží není příliš nebezpečný, protože DEHP nepřechází kůží snadno. Akutní orální expozice velkému množství DEHP může vyvolat gastrointestinální potíže. U zvířat dochází k poškození jater a ledvin a ke ztrátě hmotnosti. Při chronické inhalační expozici dochází u zvířat ke zvýšení hmotnosti plic a jater. Orální expozice u zvířat také vyvolává reprodukční a vývojové efekty (snížení plodnosti, snížení porodní hmotnosti, poškození plodu u myší a krys). Inhalace tyto efekty nevyvolává.
Dostupné zvířecí studie prokazují u DEHP schopnost vyvolávat abnormální sexuální vývoj, především pohlavního ústrojí samčích mláďat savců. Zdokumentovány byly například vrozené vývojové vady prostaty a penisu, vyústění močové trubice, retence varlat, změny v produkci spermií, snížení hmotnosti varlat, nadvarlat, prostaty atd. Klasifikace EPA i Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARCK) řadí DEHP mezi pravděpodobné lidské karcinogeny (skupina 2B - rakovina jater).
Výsledky pokusů nelze nekriticky přenášet do humánní medicíny, přesto je již zátěž patrná. V průběhu minulého století se průměrné množství spermií u mužů v civilizovaných zemích snížilo až na jednu čtvrtinu. Za nejdůležitější faktor se považuje výskyt tzv. endokrinních disruptorů, tedy látek napodobujících vlastnosti hormonů. Jejich zdrojem je právě řada molekul používaných při výrobě plastů. Narušují reprodukční schopnosti a zdravý vývoj plodu, zasahují zejména do vývoje reprodukčních orgánů a reprodukčních schopností mužů, jsou karcinogenní (způsobují karcinom jater), teratogenní a mají přímé toxické působení. Všechny tyto účinky jsou podmíněné retencí těchto molekul v organismu, mají schopnost bioakumulace.
Vzrůstající tendenci mají i chronické alergie u dětí a na ně velice často navazující rozvoj astmatu. Vědce tyto na první pohled nesouvisející růsty zaujaly a začali v devadesátých letech minulého století zkoumat možné souvislosti mezi přítomností některých ftalátů ve vnitřním prostředí budov, především bytů, a výskytem astmatu či alergií. Závěry některých studií hovoří jasně - ftaláty jako butylbenzyl ftalát (BBP), di(2-ethylhexyl) ftalát (DEHP) či di-iso-nonyl ftalát (DINP) mohou vyvolávat alergie. DEHP je rovněž nejčastěji dáván do souvislosti s rozvojem astmatického onemocnění u dětí. Švédská studie publikovaná v roce 2010 dává do souvislosti přímo PVC použité v dětském pokoji, ložnici rodičů či více místnostech a astmatem u dětí. K obdobnému závěru došla i norská studie již o dvacet let dříve.
Analýzy ftalátů v ČR a zahraničí
Sdružení Arnika zadalo orientační analýzy 5 vzorků podlahových krytin a 3 vzorků tapet z měkčeného PVC. Ve všech byly zjištěny ftaláty, a to v rozmezí od 4,85 po 17,03 % hmotnosti výrobků. Ve dvou vzorcích byl jako změkčovadlo použit di-(2-ethylhexyl)ftalát (DEHP). V jednom vzorku tapet a třech vzorcích podlahových krytin byl jako změkčovadlo použit di-isononylftalát (DINP). Ve zbývajících dvou vzorcích PVC fólie používané jako doplněk tapet od stejného výrobce byl jako změkčovadlo použit di-isodecylftalát (DIDP).
Arnika rovněž před 4 lety provedla odběry vzorků prachu z různých vnitřních prostor. Ve všech byly zjištěné ftaláty. Nejvyšší koncentrace byla naměřena v prachu ze školní jídelny, kde bylo jako podlahová krytina použito PVC. Arnika také v roce 2008 odebrala vzorky prachu z různých bytových i veřejných prostor v krajích Pardubickém, Vysočina a v Praze. Celkem deset vzorků prachu bylo analyzováno na přítomnost patnácti ftalátů. Z výsledků je patrné, že ve čtyřech případech dosahovaly hodnoty ftalátů v prachu koncentrací přesahujících 1000 mg.kg−1. Hlavním kontaminantem byl DEHP a na druhém místě di-n-butylftalát (DnBP), ovšem v daleko nižších koncentracích. To ukazuje, že i v České republice může ve vnitřních prostorách budov PVC představovat významný zdroj kontaminace prostředí toxickými ftaláty.
Zahraniční studie poukazují na souvislost mezi používáním PVC a vznikem alergií u dětí či rozvojem astmatu. Považujeme proto za důležité, aby tato problematika byla důsledněji sledována i v České republice, ale především doporučujeme vyhnout se použití PVC všude, kde k němu existují vhodné alternativy.
Legislativní omezení a regulační snahy
Už několik let platí v Evropské unii zákaz používat ftaláty jako změkčovadla v hračkách a předmětech pro péči o děti (viz přehled v tabulce 1). To se ovšem již nevztahuje na materiál, kterým bývají vybaveny ordinace dětských lékařů či dětské pokoje, ačkoliv může být zdrojem kontaminace prostor, kde se děti zdržují. EU zakázala používat DEHP v kosmetice a ve výrobcích osobní péče (1995).
Evropská komise nezahálela, její „Strategie minimalizace rizik DEHP“ (1997) doporučuje, aby těhotné ženy a děti byly okamžitě chráněny před výrobky obsahujícími ftaláty. Je však pouze doporučením, tudíž není závazná.
Nařízení REACH: Zákon REACH (Registration - Evaluation - Authorization - Restriction of Chemicals) byl přijat Evropským parlamentem v listopadu 2005. Chemické látky, které působí rakovinu, poškozují genetický materiál nebo poškozují reprodukci, byly zařazeny mezi látky vyžadující zvláštní pozornost a byla stanovena povinnost nahradit je tam, kde to je možné. 28. října 2008 Evropská agentura pro chemické látky zveřejnila oficiální seznam prioritních nebezpečných chemikálií, které vzbuzují mimořádné obavy a budou podléhat autorizaci v rámci směrnice REACH. Spolu s dalšími dvěma ftaláty do něj byl zařazen i DEHP. Čtyři ftaláty - diisobutylftalát (DIBP), di(2-ethylhexyl)ftalát (DEHP), benzylbutylftalát (BBP) a dibutylftalát (DBP) - budou podle REACHe zakázány od 21. února 2015 používat. Výrobci mají podle evropského nařízení REACH povinnost o přítomnosti toxických ftalátů ve svých výrobcích spotřebitele informovat, a to včetně jejich možných dopadů na lidské zdraví.
Restrikce začaly tam, kde je riziko poškození největší, tedy u těhotných žen a malých dětí, zejména novorozenců mužského pohlaví. Protože je DEHP v životním prostředí perzistující látka a v lidském těle se ukládá nezměněna v tuku, může být vylučována do mateřského mléka. Riziko pro novorozence tedy vzniká i tehdy, pokud byla matka kdykoli ve svém předchozím životě exponována působení DEHP. Proto byl zákaz postupně rozšířen a zpřísněn.
Existuje návrh směrnice o zdravotnických pomůckách, která by omezila vystavování DEHP tam, kde jsou dostupné alternativy. "Tlak chemického průmyslu ale zabránil dokončení ochranných opatření v těchto dokumentech," tvrdí v informačním materiálu Health Care Without Harm. Vladimír Janeček ze Svazu chemického průmyslu si ale myslí něco jiného. "Chemický průmysl žádný tlak nevytvářel, podle mě to byl spíš tlak nemocnic, které ty pomůcky potřebují."
DEHP ve zdravotnictví a jeho eliminace
DEHP se ve zdravotnických pomůckách postupně nahrazuje. „Top ten“ dle dávkových příkonů/den ohrožených skupin zahrnuje novorozence v nemocnici (zejména nezralí), hemodialyzované pacienty, kojené i uměle živené kojence, těhotné a kojící ženy, příjemce opakovaných krevních transfuzí, parenterální výživu (lipidy), pacienty podstupující peritoneální dialýzu, mimotělní oxygenaci (ECMO) v předpubertálním věku, masivní lokální terapii (masti), léčbu ran a pacienty léčené umělou plicní ventilací. Změkčovadla PVC ftaláty představují nebezpečí zejména pro nedonošené chlapce, jejichž pohlavní ústrojí ještě není dovyvinuté.
Expozice člověka ftalátům začíná již během nitroděložního vývoje, neboť i gravidní ženy jsou v běžném životě vystaveny ftalátům. DEHP je schopen prostupovat placentární bariérou a působit na plod, což potvrzují i analýzy pupečníkové krve. Za obzvláště znepokojivou je považována expozice ftalátům v případě gravidních žen, předčasně narozených dětí a novorozenců. Běžně jsou lidé vystaveni DEHP z potravin, zejména masa, oleje, mléka a výrobků obsahujících tuky, rovněž z polétavého prachu. Expozice je v řádu mikrogramů na kilogram tělesné hmotnosti. Děti vstřebávají chemické látky rychleji než dospělí, zpracovávají je pomaleji a dětský organismus se jich zbavuje obtížněji, proto jsou víc ohroženy.
V případě krevní transfuze, infuze, okysličení krve či sondy do trávicího ústrojí je člověk vystaven až desítkám mg DEHP/kg hmotnosti těla za den. Zejména s krví se ftalát do těla snadno dostane, neboť se naváže na tuky v ní obsažené. Ze studie doc. MUDr. Kamila Ševely, CSc., z roku 1997 vyplývá, že při použití běžných dialyzačních setů měkčených PVC je tato dávka překročena více než desetinásobně. V organismu je během hemodialýzy deponováno 7-25 mg DEHP. Na základě pozorování zveřejněného o pět let později se při nezměněných dialyzačních parametrech zlepšila po zavedení non-DEHP setů u dialyzovaných pacientů anemie a klesla spotřeba erytropoetinu.
Alternativy a praktické kroky k eliminaci
Ftalátům se lze ve většině případů vyhnout použitím výrobků neobsahujících ani PVC, ani ftaláty. U DEHP-free (non-DEHP) produktů se jako změkčovadla používají citráty (BTHC = butyryltrihexyl citrát), adipáty, trimellitát aj. Dalším krokem patrně bude nahrazení PVC (PVC-free) jinými plasty, např. silikonem, polyethylenem, polypropylenem, polyuretanem nebo polyolefiny. Většinu zdravotnických pomůcek lze nahradit polyetylenem, polyamidem, polyuretanem, silikonem, etylen vinyl acetátem či vícevrstvými laminátovými plasty. Ty jsou ze samé podstaty pružné, nepotřebují tedy přísady na změkčení.
Příkladem systematické politiky vytlačování ftalátů a nahrazování PVC může být Vídeňská asociace nemocnic, která již od roku 1992 zavádí politiku náhrady PVC ve zdravotnických pomůckách, ale i v obalech nebo stavebních materiálech. Od roku 1990 přestala používat PVC v podlahových krytinách a v okenních rámech. Ve světě přistoupili k nahrazení pomůcek z PVC ve Švédsku v Univerzitní nemocnici Karolinska (1997) a ve stockholmské okresní nemocnici; podobně se zachovali ve Vídeňské asociaci nemocnic, kam spadá 18 nemocnic, sanatorií a středisek péče o seniory pečujících o 3,4 miliony pacientů. Také v USA reagovali - nezisková síť nemocnic Kaiser Permanente, sloužící asi 8,4 milionu lidí, nahradila PVC na jednotkách intenzivní péče pro novorozence.
V ČR jsou změny spíš v počátcích. Jako první nahradili pomůcky z PVC na hemodialyzačním oddělení na pražské Homolce, v Brně U svaté Anny, nedávno rovněž v ostravské nemocnici. „Velice brzy reagoval na náš dopis primář novorozeneckého oddělení olomoucké nemocnice Lumír Kantor, který má na nahrazení PVC velkou zásluhu,“ popisuje počátky osvěty Ladislav Kleger ze sdružení Arnika. V Olomouci začali se změnami na podzim 2003, nejdřív proběhl takzvaný PVC audit. Z 80 dlouhodobě užívaných výrobků, které přicházejí do styku s tělem novorozence, zjistila staniční sestra složení u 58, z toho 19 výrobků bylo z PVC. Nejdůležitější bylo nahrazení PVC v infuzních soupravách. "K dnešnímu dni jsme nahradili 95 % pomůcek PVC alternativními materiály," říká Lumír Kantor.
Odstranění PVC tak zůstává dobrovolnou aktivitou nemocnic. Olomoucký primář situaci ovšem pesimisticky nevidí: "Když se to před lety projednávalo, ještě nebyly na trhu téměř žádné non-PVC výrobky. Průmysl na to nebyl připraven. Poptávka má na rozšíření nabídky určitě vliv."
Analytické metody pro stanovení DEHP
Pro hrubý odhad, zda DEHP uniká z provozu, kde je používán, lze použít prosté bilance. Nejběžnější metodou stanovení koncentrace DEHP je plynová chromatografie. Ke stanovení DEHP se může použít i kapalinová chromatografie. Vlastnímu analytickému stanovení předchází extrakce vzorku vhodným rozpouštědlem a přečištění extraktu.
Pro manuální stanovení DEHP v pracovním ovzduší lze použít metodu založenou na odběru vzorku aerosolových částic na membránovém filtru z esterifikované celulózy. Pro stanovení DEHP ve vodě lze použít metodu ČSN EN ISO 18856 (757587), která určuje metodu stanovení ftalátů (včetně DEHP) ve vodě plynovou chromatografií s detekcí pomocí hmotnostní spektrometrie po extrakci tuhou fází. Metoda je použitelná pro analýzu všech druhů vod, včetně vod odpadních. Ftaláty lze stanovit v koncentracích od 0,02 µg/l do 0,150 µg/l. Podstata zkoušky spočívá v tom, že sloučeniny se extrahují z vody metodou SPE (extrakce tuhou fází). Následuje dělení na kapilární koloně plynového chromatografu a identifikace a vyčíslení koncentrace ftalátů hmotnostní spektrometrií.
Novější, efektivní a přesnou metodu představuje termodesorpce GC/MS podle ASTM D7823-14, která eliminuje složité extrakce rozpouštědly a je vhodná pro kvantitativní stanovení DEHP ve vnějším plášti teplu odolného PVC kabelu. Tato metoda nabízí rychlou, spolehlivou a ekologickou alternativu k tradičním extrakčním postupům.
tags: #pvc #zmekcene #dehp #informace