Emission af flygtige organiske forbindelser fra træ, træbaserede materialer, møbler og inventar

4. Vurdering af emissioner

4.1 Principper for komfort- og sundhedsmæssig vurdering af kemiske stoffer emitteret fra træ og træbaserede materialer
4.1.1 "Laveste koncentration af interesse for indeklimaet"
4.1.2 Indeklimarelevante tidsværdier
4.2 Resultater
4.2.1 Vurdering af enkeltstofemissioner
4.2.2 Vurdering af emissioner fra træ, træbaserede materialer og produkter

Vurderinger af sundheds- og komforteffekter af emissioner fra træ og træbaserede materialer og produkter bygger på toksikologiske principper og litteraturdata.

Indflydelsen af træ og træbaserede materialer på indeklimaet blev vurderet ved:

• En sum af koncentrationer i indeklimaet divideret med den "laveste koncentration af interesse i indeklimaet", S-værdi.
• En indeklimarelevant tidsværdi baseret på lugt- og irritationstærskler.

Til vurdering af emissioner fra træ og træbaserede materialer anvendes koncentrationer, der er omregnet til indeklimakoncentrationer for enkeltstofferne i emissionerne ved standardrumbetragtninger, jf. afsnit 3.2. Fremgangsmåden ved vurdering af emissioner fra træ og træbaserede materialer er overordnet beskrevet i følgende afsnit. For en mere detaljeret beskrivelse af kriterier for vurderingen henvises til engelsksproget rapport, kapitel 4. For detailvurderinger af enkeltstoffer henvises til engelsksproget rapport, Appendix 7.

Resultatoversigter i Bilag 2 summerer de komfort- og sundhedsmæssige vurderinger af emissioner fra de 23 undersøgte træ og træbaserede materialer.

4.1 Principper for komfort- og sundhedsmæssig vurdering af kemiske stoffer emitteret fra træ og træbaserede materialer

Som omtalt i afsnit 3.1 blev udvælgelsen af kemiske stoffer, der skulle analyseres for ved de kvantitative klimakammermålinger og hermed fastlæggelse af analyseprogram, foretaget ud fra følgende kriterier:

• Stoffer identificeret ved kvalitativ screening
• Stoffer med kræftfremkaldende, reproduktionsskadende, allergen eller nervesystemskadende effekt, der principielt kunne tænkes at blive emitteret fra træ og træbaserede materialer ("All Chemicals List")

All Chemicals List/ Project Specific List

En liste over stoffer, der principielt kunne tænkes emitteret fra træ og træbaserede materialer: "All chemicals list" og en liste over stoffer kvantificeret ved de gennemførte klimakammermålinger: "Project specific list" fremgår af engelsksproget rapport, Appendix 5.

KRAN-Stoffer

Stoffer med kræftfremkaldende, reproduktionsskadende, allergen eller nervesystemskadende effekt følger "KRAN-listerne" fra Arbejdstilsynet og Arbejdsmiljøinstituttet, idet K: kræftfremkaldende effekt er defineret i henhold til listen over grænseværdier for stoffer og materialer (Arbejdstilsynet, 1994), R: reproduktionsskadende effekt er defineret i henhold til liste over reproduktionsskadende kemiske stoffer i arbejdsmiljøet (Hass. U., Arbejdstilsynet, 1990), A: allergen effekt er defineret i henhold til liste over allergi- og overfølsomhedsfremkaldende stoffer i arbejdsmiljøet (Thomsen. K.G., Arbejdsmiljøinstituttet, 1990) og N: nervesystemskadende effekt er defineret i henhold til liste over nervesystemskadende stoffer i arbejdsmiljøet (Arbejdstilsynet, 1990).

Enkeltstofvurderinger

Alle 84 enkeltstoffer kvantificeret ved klimakammermålingerne er vurderet, jf. engelsksproget rapport, Appendix 7.

En principskitse for vurdering af emissioner fremgår af Figur 4.1.

Ved vurdering af enkeltstofferne fundet i emissionerne ved klimakammermålinger har betragtningerne, hvor det har været muligt, omfattet følgende:

• Toksikologiske effekter (kræftfremkaldende effekt, allergifremkaldende effekt, reproduktionsskadende effekt og nervesystemskadende effekt)
• Irritation (inflammatorisk og sensorisk irritation)
• Andre sundhedseffekter
• Lugt
• Mængde af ukendt stof

LCI-værdien jf. afsnit 4.1.1 og engelsksproget rapport kapitel 4.4 blev fastsat på basis af den effekt, der udvistes ved den laveste koncentration.

Også lugttærskelværdier blev inkluderet i betragtningerne. Lugttærskler og irritationstærskler indgik i beregning af den indeklimarelevante tidsværdi, jf. afsnit 4.1.2 og engelsksproget rapport, Appendix 4.

Vurdering af stoffer uden nogen relevant toksikologisk information blev, såfremt det var muligt, baseret på den antagelse, at stoffets toksikologiske egenskaber svarede til et kendt og kemisk analogt stof. Såfremt der end ikke var tilstrækkelige tilgængelige data til analogbetragtninger, var vurdering af stoffet ikke mulig, og stoffet blev betragtet som toksikologisk ukendt.

Kræftfremkaldende stoffer, allergener og reproduktionsskadende stoffer blev betragtet som uønskede, og substitution af disse stoffer blev anbefalet.

Figur 4.1 [Se her]
Principper for vurdering af emission

4.1.1 "Laveste koncentration af interesse for indeklimaet"

Laveste koncentration af interesse for indeklimaet, LCI, er introduceret i bestræbelserne på at lette vurderingerne af emissioner fra træ og træbaserede materialer og produkter. Begrebet LCI indgår i et europæisk, teoretisk F&U samarbejde (ECA, Report No. 18, 1997, Mølhave, L., Indoor Air, 1997).

LCI er defineret som den laveste koncentration af et bestemt stof, som ikke - med vores nuværende viden - ved vedvarende udsættelse i indeklimaet vil medføre risiko for skadelige virkninger på mennesker.LCI-værdierne kan typisk ændres, når ny viden foreligger. I denne rapport anvendes LCI-værdier kun som vægtningsfaktorer.

Fastlæggelse af LCI-værdier var vanskelig som følge af mangel på toksikologiske data for de fleste af de emitterede stoffer i de relativt lave koncentrationer, stofferne fandtes i i indeklimaet.

For de fleste kemiske stoffer i emissionerne fra de undersøgte træ og træbaserede materialer var irritation den effekt, der blev udslagsgivende for fastsættelsen af LCI-værdierne. Mere alvorlige effekter forekom for de fleste stoffer ved koncentrationer, der var størrelsesordener højere end irritation.

Miljøstyrelsen har foretaget toksikologisk vurdering af kemiske stoffer ved luftforurening, i drikkevand og ved jordforurening. De toksikologiske principper, som Miljøstyrelsen har benyttet, var i overensstemmelse med de her anvendte principper i de tilfælde, hvor Miljøstyrelsens vurdering var foretaget på baggrund af et stofs effekter og ikke på baggrund af lugt. Hvor der fra Miljøstyrelsen forelå en toksikologisk vurdering af et kemisk stof med en fastsat B-værdi på baggrund af stoffets effekt blev denne benyttet. Hvis LCI-værdien afviger herfra, er der redegjort herfor i enkeltstofvurderingen, jf. engelsksproget rapport, Appendix 7.

I flere tilfælde blev LCI-værdier fastsat ved analogbetragtninger. I tilfælde, hvor der manglede data for stofferne, og hvor det vurderedes, at den væsentligeste effekt var irritation, blev LCI-værdier baseret på "RD 50-værdier". "RD50-værdier" er bestemt ud fra nedsættelse af åndedrætsfrekvensen hos mus. Værdierne omregnes til udsættelse i indeklimaet ved introduktion af en sikkerhedsfaktor på 10 for at beskytte følsomme befolkningsgrupper og ved at tage påvirkning i 24 timer i døgnet og 7 døgn i ugen i betragtning (Nielsen, G.D., 1997).

S-værdi beregnes ved at addere bidraget af den indeklimarelevante koncentration delt med LCI-værdien for alle enkeltstoffer i emissionen for effekter af samme type.

Principielt skal hver effekt summeres for sig, og sumbetragtningen kan kun foretages for additive effekter som fx irritation.

Fordelen ved brug af LCI-værdier (i form af S-værdier) er, at der bliver mulighed for en hurtig sammenligning af materialer og produkter og dermed for identificering af de mere indeklimarigtige produkter.

Den største begrænsning er, at LCI-værdier meget ofte udledes fra begrænset toksikologisk dokumentation, og at der ikke findes en ensartet baggrund for fastlæggelse af LCI-værdier. LCI-værdier bør derfor kun betragtes ved sammenligning af materialer med ensartet emissionsprofil og som en første indikation af sundheds- og/eller komfortproblemer i indeklimaet. En uensartet baggrund for fastsættelse af LCI-værdier kan medføre, at vurderingen af enkeltstoffer bliver mere eller mindre restriktiv. I den foreliggende rapport følger vurderingen af formaldehyd kommende WHO-anbefaling og er forholdsvis mindre restriktivt fastsat end de øvrige enkeltstoffer, jf. afsnit 4.2.1.

4.1.2 Indeklimarelevante tidsværdier

Den indeklimarelevante tidsværdi for et materiale eller produkt er den tid, det tager det langsomst emitterende enkeltstof i emissionen med den laveste lugt- eller irritationstærskel at nå ned på 50% af denne tærskelværdi. Alle koncentrationer og tærskler er omregnet til indeklimarelevante koncentrationer ved brug af standardrumbetragtninger. Vedrørende irritation antages, at påvirkningen fra flere stoffer er større end det irritative bidrag for det enkelte stof, hvorfor der i tilfælde af flere stoffer med irritativ effekt stilles krav til summen af irritative stoffer i emissionen: Sc_i/CL_i, hvor CL er den acceptable koncentration i indeklimaet beregnet som den halve irritationstærskel. Summen bestemmes (som ved sumberegningerne vedrørende LCI) af summen af irritative stoffer ved at addere bidraget af den indeklimarelevante koncentration delt med CL-værdien for alle enkeltstoffer med irritativ effekt i emissionen.

Den indeklimarelevante tidsværdi er sædvanligvis baseret på såvel kemisk emissionsmåling som sensorisk bedømmelse af luftkvalitet. (I nærværende projekt er tidsværdien alene baseret på kemisk måling, og sensorisk bedømmelse er kun foretaget orienterende for 3 af de i alt 23 undersøgte materialer, jf. afsnit 3.1 og 3.1.2.)

Den indeklimarelevante tidsværdi i døgn er et direkte udtryk for, hvor lang tid der går fra montering af et produkt, til emissionen fra produktet ikke længere forventes at kunne give lugt henholdsvis risiko for irritation i øjne, næse og øvre luftveje.

Brug af indeklimarelevante tidsværdier giver ligesom LCI-værdier mulighed for indeklimarelateret sammenligning af materialer og produkter og udpegning af de mest indeklimarigtige produkter.

Den største begrænsning er, at tærskelværdier for lugt og irritation kun findes for et begrænset antal stoffer (databasen: VOCBASE, Arbejdsmiljøinstituttet, 1996, omfatter værdier for ca. 800 stoffer), og at der er betydelige afvigelser mellem de publicerede lugttærskelværdier. I øvrigt vil tærskelværdierne typisk ændres, når ny viden foreligger. Lugt er ikke ensbetydende med, at emissionen giver anledning til sundhedseffekter, ej heller er ingen lugt ensbetydende med, at emissionen ikke giver anledning til sundhedseffekter.

På nuværende tidspunkt bygger tidsværdikonceptet, der er udviklet ved samarbejde mellem Statens Byggeforskningsinstitut og Arbejdsmiljø-instituttet, på sammenligning af indeklimarelevante koncentrationer med lugt- og irritationstærskelværdier. Det er således baseret på effekterne irritation og lugt, der erfaringsmæssigt under alle omstændigheder er relevante effekter at tage i betragtning ved vurdering af materialers indeklimapåvirkninger. Imidlertid vil tidsværdikonceptet umiddelbart kunne udvides med yderligere effekter, som fx kræftfremkaldende effekt og allergen effekt, når der foreligger generelt accepterede indeklimarelaterede tærskler for disse sundhedseffekter.

Indeklimarelevante tidsværdier er grundlaget for Dansk Indeklima Mærkning af byggevarer og andre produkter til brug i bygninger (Dansk Selskab for Indeklima, Prøvningsstandard, 1994; Wolkoff, P., Nielsen, P.A., 1996).

4.2 Resultater

Resultater af vurderingerne af emissioner er givet overordnet ved henholdsvis enkeltstofvurderinger i afsnit 4.2.1 og ved vurderinger af de undersøgte træ og træbaserede materialer i afsnit 4.2.2. Detailvurderinger for enkeltstofferne kvantificeret ved klimakammermålingerne findes i engelsksproget rapport, Appendix 7.

Enkeltstofvurderinger

4.2.1 Vurdering af enkeltstofemissioner

Ved vurdering af de 84 enkeltstoffer, der blev kvantificeret ved klimakammermålingerne, var det kun få stoffer i emissionerne fra de undersøgte træ og træbaserede materialer, der de relativt lave indeklimarelevante koncentrationer taget i betragtning, blev fundet at have kræftfremkaldende, reproduktionsskadende, allergen og nervesystemskadende effekt, jf. nedenstående og engelsksproget rapport, Appendix 7.

Formaldehyd

Formaldehyds to effekter: irritation og kræft kan have afgørende betydning i forhold til den samlede vurdering af emissionerne. Vurdering af formaldehyd var i dette arbejde baseret på anbefalinger fra verdenssundheds-
organisationen WHO's revurdering i 1996, hvori det konkluderes, at den laveste koncentration, som har kunnet sættes i forbindelse med næse- og svælgirritation hos mennesker ved korttidsudsættelse, er 0,1 mg/m³, omend nogle enkeltpersoner vil kunne fornæmme tilstedeværelse af formaldehyd i lavere koncentrationer. Eftersom "air quality guideline"-værdien er mere end en størrelses- orden lavere end grænseværdien, der antages at kunne give cytotoksiske skader i næseslimhinden, repræsenterer denne værdi (0,1 mg/m³) et eksponeringsniveau ved hvilket, der er negligeabel risiko for kræft i luftvejene hos mennesker (Mølhave, L., April 1997) og (Larsen J.C., April 1997).

Det internationale kræftforskningsinstitut, IARC, har vurderet formaldehyds kræftfremkaldende effekt og placeret det i gruppe 2A på grund af sikker evidens for dyr og begrænset evidens for mennesker. Man mener, at cytotoxicitet spiller en væsentlig rolle i den kræftfremkaldende effekt.

Det er derfor sandsynligt, at koncentrationen ved livslang udsættelse burde ligge under 0,1 mg/m³ som årsgennemsnit for at tage tilstrækkelig højde for den kræftfremkaldende effekt. Det kan tillige forventes, at specielt følsomme personer vil kunne reagere med slimhindeirritation ved koncentrationer under 0,1 mg/m³.

Acetaldehyd

Acetaldehyd har som formaldehyd to effekter: irritation og kræft. Slimhindeirritation forekommer ved betydeligt højere koncentrationer for acetaldehyd end formaldehyd. Kræftrisiko er mindre dokumenteret for acetaldehyd jf. engelsksproget rapport, Appendix 7.

Acrolein

Den umættede aldehyd: acrolein blev de relativt lave koncentrationer taget i betragtning vurderet til at have irritativ og allergen effekt.

2-ethoxy-ethyl-acetat

Glycolesteren: 2-ethoxy-ethyl-acetat blev vurderet at have reproduktionsskadende effekt.

4 toksikologisk ukendte stoffer

4 stoffer: 2,2'-azobis(isobutylnitril); 2,9-decandion; butyrolacton og pentyl-oxiran måtte betegnes som ukendte på grund af manglende data og manglende mulighed for analogibetragtninger.

4.2.2 Vurdering af emissioner fra træ, træbaserede materialer og produkter

De undersøgte materialer er vurderet sundhedsmæssigt ved bestemmelse af S-værdi ud fra LCI-værdier samt komfort- og sundhedsmæssigt ved indeklimarelevante tidsværdi ud fra lugt- og irritationstærskelværdier. Vurderinger for de undersøgte massive træarter henholdsvis overfladebehandlede træbaserede materialer fremgår af oversigter i Tabel 4.1 og Tabel 4.2. Anførte vurderinger omfatter bestemmelse af S-værdi samt indeklimarelevant tidsværdi ud fra lugt- og irritationstærskler ved en materialebelastning på 1 m² overflade pr. m³ rumluft.

En samlet vurdering for alle 23 undersøgte træ og træbaserede materialer for et bredere interval af materialebelastning fremgår af Bilag 2. Materialebelastningerne varierer fra 0,4 m²/m³ svarende til fx træbaseret materiale som gulv eller bord og 6 stole til 2,2 m²/m³ svarende til fx træbaseret materiale som loft, gulv samt alle 4 vægge. Det skal bemærkes, at det angivne brede interval for materialeoverflade i forhold til rumvolumen for en række af de undersøgte træ og træbaserede materialer afviger fra sædvanligt forekommende belastninger for disse materialer.

S-værdi i relation til tidsværdier

I tilfælde af materialer, der ikke giver emission indeholdende kræftfremkaldende stoffer, allergener, nervesystemskadende og reproduktionsskadende stoffer, var fremgangsmåde og vurderinger og resultat af vurderingerne ens både i henhold til S-værdi og til den indeklimarelevante tidsværdi baseret på summen af irritationspåvirkningen.

Tidsværdierne baseret på lugttærskler resulterede imidlertid i længere tidsværdier end tidsværdier baseret på irritationstærskler - for alle afgørende enkeltstoffer bortset fra formaldehyd - og blev derfor i de fleste tilfælde bestemmende for de indeklimarelevante tidsværdier.

Ved sammenligning mellem de forskellige produkter og deres emissioner bør man være opmærksom på, at LCI-værdien kan være fastsat mere eller mindre restriktivt. Formaldehyds LCI-værdi er i dette materiale fx fastsat mindre restriktivt end de øvrige LCI-værdier.

Af Tabel 4.1 og 4.2 fremgår, at S-værdier ved 27/28 døgns målingen varierer fra 0,08 for massiv ask og bøg til 43,7 for massiv fyr af overvejende kernetræ ved en materialebelastning på 1 m² overfladeareal pr. m³ rumvolumen. Den indeklimarelevante tidsværdi baseret på lugt varierer ved en materialebelastning på 1 m² overflade pr. m³ rumluft fra < 3 døgn for UV-hærdende lak på bøgefineret spånplade til > 28 døgn for de øvrige overfladebehandlede træbaserede materialer, fyr og de fleste pladematerialer.

En oversigt over indeklimarelevante tidsværdier for alle de undersøgte træ og træbaserede materialer inklusiv angivelse af det afgørende enkeltstof og effekt fremgår af Tabel 4.3.

Tidsværdier er anført for to sædvanlige materiale-
belastninger for træ og træbaserede materialer: materiale indgående som døroverflade eller bordplade (2 m²) svarende til en belastning på 0,12 m²/m³ og materiale indgående som gulv eller bord og 6 stole (7 m²) svarende til en belastning på 0,4 m²/m³. Lavere S-værdi henholdsvis tidsværdi angiver forholdsvis mindre emission af stoffer med given effekt.

Forslag til klassifikation

Af Tabel 4.1 og 4.2 fremgår tillige et forslag til klassifikation for træ og træbaserede materialer i tre klasser: lav-emitterende, middel-emitterende og høj-emitterende, der placerer ask, bøg, eg og gran som lav/middel-emitterende og fyr som høj-emitterende. Blandt de undersøgte overfladebehandlinger blev den UV-hærdende lak på bøgefineret spånplade tilsvarende betragtet som lav-emitterende, den syrehærdende lak på bøgefineret spånplade som høj-emitterende, mens de øvrige, prøvede lakker på bøgefineret spånplade og de undersøgte olier på massiv bøg blev betragtet som middel-emitterende.

Model til vurdering

Som det fremgår af ovenstående oversigtseksempler differentierer den foreslåede model til vurdering baseret på S-værdi og indeklimarelevante tidsværdier emissionerne fra de undersøgte materialer. Projektresultaterne viser, at den foreslåede vurderingsmodel vil kunne bruges som et fælles grundlag for relative vurderinger af træbaserede materialers og produkters relative betydning for sundhed og komfort.

Konceptet for vurdering baseret på indeklimarelevant tidsværdi kan benyttes selvstændigt uden brug af LCI- og S-værdier, såfremt det er udelukket, at emissionen indeholder kræftfremkaldende stoffer, allergener, nervesystem- og reproduktionsskadende stoffer. Dette set i lyset af, at komfort på nuværende tidspunkt ikke er inkluderet i vurdering baseret på S-værdi. Desuden foreligger lugt- og irritationstærskelværdier til vurdering af indeklimarelevant tidsværdi for ca. 800 kemiske stoffer tilgængelig i en database.

Det skal imidlertid bemærkes, at der kan findes stoffer, som er kræftfremkaldende, allergene, nervesystem- og reproduktionsskadende i koncentrationsniveauer under deres irritative effekt.

Tabel 4.1    [Se her]

Gruppering af undersøgte overfladebehandlede træbaserede materialer - baseret på S-værdi efter 27/28 døgn og indeklimarelevant tidsværdi ved en belastning på 1 m²/m³.

Tabel 4.2    [Se her]

Gruppering af undersøgte massive træarter - baseret på S-værdi efter 27/28 døgn og indeklimarelevant tidsværdi ved en belastning på 1 m²/m³.

Tabel 4.3    [Se her]
Indeklimarelevant tidsværdi for træ og træbaserede materialer ved en materialebelastning på 0,12 m5/m; henholdsvis 0,4 m²/m³

Reduktion af skadelige effekter

Det skal yderligere bemærkes, at der altid vil kunne stilles spørgsmål ved de absolutte S-værdier samt LCI-værdier, lugt- og irritationstærskelværdier, samt at værdierne vil kunne ændre sig, når ny viden foreligger. Som følge heraf kan der ikke på det foreliggende forholdsvis begrænsede eksperimentelle grundlag gives forslag til eksakte grænser for klassificering eller nærmere fastsættelse af hvor og hvornår, der vil kunne kræves modifikation eller substitution.

Modifikation/substitution af materialer og produkter bør principielt gennemføres, når emissionen indeholder toksikologisk ukendte stoffer. Materialer og produkter bør så vidt muligt ikke indeholde kemiske stoffer med kræftfremkaldende, reproduktionsskadende eller allergene egenskaber. Såfremt det er tilfældet bør disse stoffer udskiftes med stoffer eller materialer, der er mindre skadelige eller i hvert fald modificere materialet så indholdet minimeres så meget som muligt.

Materialevalg

I tilfælde, hvor indeklimaet tillægges høj prioriteret, bør det anbefales at vælge lavere emitterende materialer og produkter, for således at reducere emissionerne fra materialer og produkter og opnå en større sandsynlighed for at reducere gener og eventuelle sundhedseffekter som følge af emission fra disse materialer og produkter.

Valg af lavere emitterende materialer og produkter kan foretages ved valg af materialer og produkter med en lav S-værdi og en lav indeklimarelevant tidsværdi.