Formaldehyd w powietrzu : żródła, toksyczność, metody usuwania z powietrza pomieszczeń

• Autorzy: Jacukowicz-Sobala I. , Kociołek-Balawejder E.

Warianty tytułu

EN

Formaldehyde in air-sources, toxicology and methods of removal from indoor air

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

EN

Formaldehyde is known to be ubiquitous pollutant in an atmospheric environment. It enters the atmosphere from natural processes such as: biomass combustion, metabolic processes and from direct human sources -fuel combustion (automotive, power plants and waste incinerators) and industrial emissions (occurring during production, use and storage of formaldehyde). Formaldehyde is also formed in photochemical oxidation of methane and other volatile organic compounds including natural and anthropogenic ones, like: alkanes, alkenes, aldehydes and alcohols. Acting as a source of radicals in the atmosphere and precursor of ozone, peroxyacetyl nitrate and nitric acid formation, formaldehyde is an important contributor to photochemical smog in urban air. Although natural direct emissions and secondary production seem to be larger than direct anthropogenic releases, the highest levels of formaldehyde concentrations occur near anthropogenic sources. Concentrations of formaldehyde in clean rural air are usually below 1,5 ug/m3 and about 20 ug/m3 in urban areas. Formaldehyde is a major intermediate product in chemical manufacturing. Its main uses are the production of phenolic, urea, melamine and polyacetals resins, which are widely used as adhesives and binders in wood, textile, pulp and paper industries. Formaldehyde is also used as a preservative, disinfecting and cleaning agent in many products used in daily life. Building, decorating and insulating materials, furniture, wooden floors, carpets and textile garments are significant formaldehyde emissions sources in indoor areas. In addition formaldehyde in homes is released (about 10-30%) from combustion processes (tobacco smoking, fireplaces and furnaces). Due to the widespread distribution of formaldehyde sources in houses, average levels of its concentrations in indoor air are 20-60 ug/m3 and are usually evaluated according to limits of formaldehyde concentration. Formaldehyde even at low exposure levels causes burning sensations in the eyes, nose and throat, and contributes to sick house syndrome. Long-term exposure induces sensitization to formaldehyde which may develop an allergic reaction. Formaldehyde was a suspected carcinogen and an established 2A group in the International Agency for Research on Cancer (IARC) classification system until 2004, when the working group of IARC reclassified it as a human carcinogen (1G). According to the toxicity and exposure levels of formaldehyde, there is the necessity to take measures to reduce formaldehyde concentrations in indoor air. There are some simple ways of limiting its emission, i.e. buying wood products, furniture and decorating materials with low formaldehyde content, ensuring adequate ventilation, temperature moderation and reduction of humidity levels. The most effective solution is air cleaning which is recently becoming more popular. There are some general methods of air purification like adsorption of formaldehyde on activated carbon or other adsorbents with functional groups reactive to formaldehyde (usually primary and secondary amine groups), and an alternative technique-oxidation, including: heterogonous catalytic oxidation with air, photocatalytic degradation and oxidation of formaldehyde using potassium permanganate filters.

Słowa kluczowe

PL

formaldehyd; powietrze wewnętrzne; adsorpcja; utlenianie; fotodegradacja

EN

formaldehyde; indoor air; air purification; adsorption; oxidation; photodegradation

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Chemiczne
• Czasopismo: Wiadomości Chemiczne
• Rocznik: 2006
• Tom: [Z] 60, 1-2
• Strony: 91--119
• Opis fizyczny: tab., bibliogr. 101 poz.

Twórcy

autor

Jacukowicz-Sobala I.

autor

Kociołek-Balawejder E.

• Katedra Technologii Chemicznej, Wydział Inżynieryjno-Ekonomiczny, Akademia Ekonomiczna we Wrocławiu, ul Komandorska 118/120, 53-345 Wrocław

Bibliografia

• [1] J. Konieczyński, Ochrona powietrza przed szkodliwymi gazami, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2004.
• [2] S. Zieliński, Ekol. i Tech., 2001, 9, 140.
• [3] Materiały Międzynarodowej Agencji do Badań nad Nowotworami (IARC), Summary of Data Reported and Evaluation, Vol. 88: Formaldehyde (Group1), June 2004, http://www-cie.iarc.fr/htdocs/monographs/vol88/formal.html.
• [4] Materiały Centralnego Instytutu Ochrony Pracy, http://www.konferencjabhp.pl/3823.html
• [5] J.D. Rutkowski, M. Szklarczyk, J. Świetlik, Ochrona Powietrza, 1983, 5, 120.
• [6] Praca zbiorowa, CICAD 40: Formaldehyde, WHO, Genewa 2002.
• [7] K. Granby, C. Christensen, Ch. Lohse, Atmos. Environ., 1997, 31, 1403.
• [8] A.P. Altshuller, Atmos. Environ., 1993, 27A, 21.
• [9] L.A. Anderson, Effects of Using Oxygenated Fuels on Formaldehyde and Acetaldehyde Concentrations in Denver, Materiały konferencyjne AWMA Annual Meeting 94 th, 2001.
• [10] E. Bakeas, D. Argyris, P. Siskos, Chemosphere, 2003, 52, 805.
• [11] Praca zbiorowa, ŚCD SIDS: Formaldehyde, UNEP Publications, Paris 2002.
• [12] R. Atkinson, J. Arey, S. Hoover, K. Preston, Atmospheric Chemistry Overview, California Environmental Protection Agency, September 2005.
• [13] S. Solberg, Ch. Dye, S.E. Walker, D. Simpson, Atmos. Environ., 2001, 35, 195.
• [14] C. Christensen, H. Skov, T. Nielsen, Ch. Lohse, Atmos. Environ., 2000, 34, 287.
• [15] H. Satsumabayashi, H. Kurita, Y.S. Chang, G. Carmichael, H. Ueda, Atmos. Environ., 1995, 29, 255.
• [16] R. Kieber, M. Rhines, J. Willey, G.B. Avery, Atmos. Environ., 1999, 33, 3659.
• [17] Praca zbiorowa, Kryteria zdrowotne środowiska: formaldehyd, Instytut Medycyny Pracy, Łódź 1993.
• [18] M. Possanzini, V. Di Palo, M. Petricca, R. Fratarcangeli, D. Brocco, Atmos. Environ., 1996, 30, 3757.
• [19] Główny Urząd Statystyczny, Ochrona Środowiska 2002, Warszawa 2002.
• [20] E.L. Viskari, M. Vartiainen, P. Pasanen, Atmos. Environ., 2000, 34, 917.
• [21] J. Slemr, W. Junkermann, Atmos. Environ., 1996, 30, 3667.
• [22] J. Bottenheim, K. Anlauf, Atmos. Environ., 1991, 25A, 2001.
• [23] G. Oparczyk, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, 2002, 36, 217.
• [24] Materiały Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (US EPA), Are Ozone Generators Effective in Controlling Indoor Air Pollution?, http://www.epa.gov/iedweb00/pubs/ozongen.html.
• [25] A.T. Hodgson, D. Beal, J.E.R. McIlvaine, Indoor Air, 2002, 12, 235.
• [26] R. Wiglusz, I. Jarnuszkiewicz, E. Sitko, G. Nikel, Build. Environ., 2000, 35, 53.
• [27] Materiały Kanadyjskiej Organizacji Zdrowia Canada Health, Healthy living. Tabacco, http://www.hc-sc.gc.ca.
• [28] G. Oparczyk, J. Konieczyński, Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, 2002, 36, 91.
• [29] P.C. Wu, Y.Y. Li, C.C. Lee, C.M. Chiang, H.J.J. Su, Indoor Air, 2003, 13, 359.
• [30] T. Salthammer, F. Fuhrmann, S. Kaufhold, B. Meyer, A. Schwarz, Indoor Air, 1995, 5, 120.
• [31] S.K. Brown, Indoor Air, 2002, 12, 55.
• [32] P. Wolkoff, P.A. Clausen, P.A. Nielsen, L. Molhave, Indoor Air, 1991, 4, 478.
• [33] Zarządzenie Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej z dnia 12 marca 1996 r. w sprawie dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia, wydzielanych przez materiały budowlane, urządzenia i elementy wyposażenia w pomieszczeniach przeznaczonych na pobyt ludzi.
• [34] G. Oparczyk, J. Konieczyński Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, 2002, 36, 136.
• [35] Materiały Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (US EPA), Sources of Indoor Air Pollution - Formaldehyde, http://www.epa.gov/iaq/formalde.html.
• [36] W. Groah, G. Gramp, M. Trant, Forest. Prod. J., 1984, 34, 27.
• [37] G. Nemli, G. Colakoglu, Build. Environ., 2005, 40, 83.
• [38] J. Sowa, MuratorPlus, Instalacje wentylacyjne, Klimatyzacja - problem; atmosfera klasy szkolnej a technika, www.muratorplus.pl
• [39] G. Myers, Forest. Prod. J., 1984, 34, 35.
• [40] J. Dutkiewicz, Przem. Chem., 1983, 62, 665.
• [41] A. Krogulecki, J. Mosio-Mosiewski, Przem. Chem., 1996, 75, 451.
• [42] E. Bisanda, W. Ogola, J. Tesha, Cement Concrete Comp., 2003, 25, 593.
• [43] Z. Hehn, D. Nowak, Przem. Chem., 1995, 74, 97.
• [44] M. Gryta, J. Majchrzak, B. Kałêdkowski, M. Szemień, Przem. Chem., 1996, 75, 12.
• [45] S. Rupiński, Z. K. Brzozowski, Zastosowanie modyfikowanych skrobi do wychwytywania wolnego formaldehydu, Materiały konferencyjne XLVI Zjazd PTCh i SITPCh, Lublin 2003, 3, 967.
• [46] G. Deraedt, Methods of Abating Residual Formaldehyde in Industrial Resins, Pergamon Press 1988.
• [47] M. Pośniak, E. Kozieł, A. Jeżewska, Bezp. Pracy, 2000, 3, 8.
• [48] A. Tinkelenberg, H.W.L.M. Vaessen, K.W. Suen, Patent U.S. US 4,362,827 (1982).
• [49] W. Wang, X. Zang, R. Lu, Forest. Prod. J., 2004, 54, 36.
• [50] Praca zbiorowa: Charakterystyka technologiczna przemysłu włókienniczego w Unii Europejskiej, Ministerstwo Środowiska, Warszawa 2003.
• [51] S. Permar, D. Grosjean, Environ. Int., 1991, 17, 39.
• [52] K.P. Gadkaree, Carbon, 1998, 36, 981.
• [53] M. Domingo-Garcia, I. Fernandez-Morales, F.J. Lopez-Garzon, C. Moreno-Castilla, M. Perez-Mendoza, Langmuir, 1999, 15, 3226.
• [54] S. Tanada, N. Kawasaki, T. Nakamura, M. Araki, M. Isomura, J. Colloid. Interf. Sci., 1999, 214, 106.
• [55] M. Hirata, N. Kawasaki, T. Nakamura, R. Bunei, S. Tanada, Hyomen Kagaku, 2003, 24, 417; CA 140:19282.
• [56] K. Laszlo, Micropor. Mesopor. Mat., 2005, 80, 205.
• [57] V. Boonamnuayvitaya, S. Sae-ung, W. Tanthapanichakoon, Sep. Purif. Technol., 2005, 42, 159.
• [58] H. Rong, Z. Ryu, J. Zheng, Y. Zhang, Carbon, 2002, 40, 2291.
• [59] H. Rong, Z. Ryu, J. Zheng, Y. Zhang J. Colloid. Interf. Sci., 2003, 261, 207.
• [60] O. H. Otsuka, T. Nakahira, Patent Jpn. Kokai Tokyo Koho, JP 2001293075 A2 23; CA 135:186136.
• [61] M. Mori, N. Aibe, M. Yamanaka, Patent Jpn. Kokai Tokyo Koho, JP 2001000524 A2; CA 134:90358.
• [62] J. Zheng, H. Rong, Z. Liu, P. Liu, Y. Cao, Patent Faming Zhuanli Shenqing Gongkai Shoumingshu CN 1386578 A 25; CA 140:272950.
• [63] T. Kawaji, O. Hori, K. Mitani, K. Obayashi, R. Aoyama, N. Wagatsuma, M. Mori, T. Mukaeda, A. Kato, H. Kuwata, Patent Jpn. Kokai Tokyo Koho, JP 11165065 A2; CA 131:48558.
• [64] K. Kamiya, Y. Abe, Patent Jpn. Kokai Tokyo Koho, JP 2001218824; CA135:156987.
• [65] H.D. Gesser, Environ. Int., 1984, 10, 305.
• [66] H.D. Gesser, S. Fu, Environ. Sci. Technol., 1990, 24, 495.
• [67] T. Suzuki, R&D Review of Toyota CRLD, 2001, 36, 4.
• [68] K. Fukumoto, R&D Review of Toyota CRLD, 2002, 37, 2.
• [69] S. Inoue, H. Itahara, Patent Jpn. Kokai Tokyo Koho, JP 11033093; CA 130: 172254.
• [70] Y. Aso, S. Inoue, M Owaki, Patent Jp. Kokai Tokyo Koho, JP 2003213936 A2; CA 139:135119.
• [71] T. Mouri, K. Fukumoto, Patent Jpn. Kokai Tokyo Koho, JP2002079084 A2; CA 136:236164.
• [72] H. Nakayama, A. Hayashi, T. Eguchi, N. Nakamara, M. Tsuhako, Solid State Sci., 2002, 4, 1067.
• [73] A. Hayashi, Y. Fujimoto, Y. Ogawa, H. Nakayama, M. Tsuhako, J. Colloid. Interf. Sci., 2005, 283, 57.
• [74] A. Takagaki, K. Fukai, F. Nanjo, Y. Hara, M. Watanabe, S. Sakuragawa, Makuzai Gakkaishi, 2000, 46, 231; CA 134:119831.
• [75] R. Nishida, Y. Yamamoto, Patent Jpn. Kokai Tokyo Koho, JP 10156179 A2; CA 129:122986.
• [76] Y. Ishii, K. Murata, N. Yagishita, Patent Jpn. Kokai Tokyo Koho, JP 10109385 A2; CA 128: 295666.
• [77] K. Murata, S. Toriumi, Y. Takahashi, Patent Jpn. Kokai Tokyo Koho, JP 10100334 A2; CA 128: 283675.
• [78] B. W. Gamson, R.L. Kuehner, Patent U.S. US 3,049,399.
• [79] Y. Sekine, A. Nishimura, Atmos. Environ., 2001, 35, 2001.
• [80] L.C. Dorman, V.A. Stenger, Patent U.S. US 4,517,111.
• [81] W.G. England, Patent PCT Int. Appl. WO 2004/047950 A1.
• [82] Y. Sekine, Atmos. Environ., 2002, 36, 5543.
• [83] A. Tateoka, Y. Sekine, T. Tsuda, T. Ohashi, Mater. Sci. Forum, 2005, 480/481, 117.
• [84] S. Imamura, Y. Uematsu, K. Utani, Ind. Eng. Chem. Res., 1991, 30, 18.
• [85] S. Imamura, D. Uchihori, K. Utani, Catal. Lett., 1994, 24, 377.
• [86] M. Okumura, A. Ueda, T. Akita, T. Tsubota, M. Haruta, Patent Jpn. Kokai Tokyo Koho, JP2004074069; CA 140:222281.
• [87] V.V. Bochkarev, L.I. Feshchenko, Purification of the ventilating emissions from the formaldehyde, Materiały konferencyjne KORUS'99, Russ.-Korean Int. Symp. Sci. Technol., 1999, 2, 448; CA 133:313015.
• [88] T. Noguchi, A. Fujishima, P. Sawunyama, K. Hashimoto, Environ. Sci. Technol., 1998, 32, 3831.
• [89] J. Yang, D. Li, Z. Zhang, Q. Li, H. Wang, J. Photoch. Photobio. A, 2000, 137, 197.
• [90] F. Shiraishi, S. Yamaguchi, Y. Ohbuchi, Chem. Eng. Sci., 2003, 58, 929.
• [91] H. Ichiura, T. Kitaoka, H. Tanaka, Chemosphere, 2003, 50, 79.
• [92] B. Huang, S. Saka, J. Wood. Sci., 2003, 49, 79.
• [93] T. N. Obee, Environ. Sci. Technol.. 1996, 30, 3578.
• [94] C.H. Ao, S.C. Lee, J.Z. Yu, J.H. Xu, Appl. Catal. B-Environ., 2004, 54, 41.
• [95] Polska Norma. Oznaczanie zawartości formaldehydu w powietrzu na stanowisku pracy metodą kolorymetryczną z kwasem chromotropowym. PN-76-Z-04045/04.
• [96] Polska Norma. Oznaczanie zawartości formaldehydu w powietrzu atmosferycznym (imisja) metodą spektrofotometryczną z pararozaniliną, PN-92-Z-04045/15.
• [97] Polska Norma. Oznaczanie formaldehydu w powietrzu w pomieszczeniach przeznaczonych na stały pobyt ludzi metodą chromatografii gazowej z wzbogacaniem próbki, PN-90-Z04045/10.
• [98] Materiały Amerykańskiego Narodowego Instytutu Bezpieczeństwa i Higieny Pracy (NIOSH), Measurement Method 2541- Formaldehyde by GC, http://www.cdc.gov/niosh/nmam/pdfs/ 2541.pdf
• [99] E. Kremer, M. Rompa, P. Sowiński, W. Wardencki, B. Zygmunt, Nowe horyzonty i wyzwania w analityce i monitoringu środowiskowym: Oznaczanie wybranych zanieczyszczeń środowiska za pomocą techniki chromatografii gazowej po ich derywatyzacji, CEEAM Gdańsk 2003.
• [100] Materiały Amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska (US EPA), Determination of Carbonyl Compounds by High Prformance Liquid Chromatography (HPLC), www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/pdfs/ 8315a.pdf
• [101] Q. Fan, P.K. Dasgupta, Anal. Chem., 1994, 66, 551.