Monitoring and assessment of indoor air volatile organic compound concentrations in primary schools

Abstract

Bina-içi hava kirleticileri çeşitli olumsuz sağlık sorunlarına sebep olabildiklerinden dolayı, bina-içi hava kalitesi önemlidir. Hava kirleticilerinden en fazla etkilenen hassas gruplardan biri çocuklar olarak düşünülmektedir. Çocukların günde yaklaşık altı ila sekiz saatlerini okul binaları içerisinde geçirdikleri düşünüldüğünde, bina-içi hava kalitesinin okullarda incelenmesi gerekliliği ortaya çıkmaktadır. Bina-içerisinde kullanılan malzemelerden yüksek oranda emisyona sahip olan formaldehit (HCHO) ve uçucu organik bileşikler (UOB) bina-içi hava kalitesi açısından önem taşımaktadır. UOB ve HCHO'in önemi nedeniyle, bu bileşiklerin derişimleri birçok ülkede okul binalarında ölçülmektedir.UOB ve HCHO'in ilköğretim okullarında, bina-içi ve bina-dışı derişimlerini belirlemek için, İzmir ilinde, seçilen üç ilköğretim okulunda (Okul 1, Okul 2 ve Okul 3), 2007 yılı kış ve bahar mevsimlerinde aktif örnekleme yöntemi ile UOB ve HCHO örneklemeleri yapılmıştır. UOB ve HCHO analizleri, sırasıyla, termal desorber ünitesi bulunan GC/MS ve HPLC cihazları ile gerçekleştirilerek derişimleri belirlenmiştir.Çalışmanın sonucunda, yüksek toksisiteleri sebebiyle en zararlı UOB'ler olarak gruplandırılan benzen, toluen, etil benzen ve ksilenler, iç havada en yüksek derişimlerde ölçülmüştür. Ayrıca, örneklerin genelinde saptanan bileşikler için iç-dış hava (İ/D) derişim oranları hesaplanmıştır. Ortalama Toplam UOB (TUOB) ve HCHO derişim değerleri her üç okul için hesaplanmıştır. Okul 1 için ortalama TUOB ve HCHO derişimleri sırasıyla, kış dönemi için; 104 µg/m3ve 44,36 µg/m3, bahar dönemi için 66,42 µg/m3 ve 43,73 µg/m3; Okul 2 için kışın 50,86 µg/m3 ve 30,78 µg/m3, baharda 32,1 µg/m3 ve 35,82 µg/m3; Okul 3 için bahar da 51,09 µg/m3 ve 36.53 µg/m3 olarak ölçülmüştür. Genel olarak, bu derişimler literatürde olan çalışmaların sonuçlarıyla karşılaştırıldığında daha yüksektir ya da paralellik göstermiştir. Anasınıflarında hesaplanan TUOB derişimleri sınıflardaki derişimler ile karşılaştırıldığında daha yüksek olduğu görülmüştür.

Indoor air quality (IAQ) is important mainly because, poor IAQ may cause variety of adverse health effects and people spend majority of their time indoors. One of the most susceptible groups to air pollution is considered as children. Children spend approximately six to eight hours a day in school buildings, therefore the indoor air quality of school buildings should be given utmost importance. Formaldehyde and volatile organic compounds (VOCs) have been receiving considerable interest in indoor air field studies because of their high emission rates from products used indoor environments. Thus, their concentrations have been measured in school buildings in many different countries.Indoor and outdoor air samples were collected from three primary schools in İzmir (School 1, School 2, and School 3). Sampling was performed in spring and winter terms. Active sampling was applied for VOCs and formaldehyde by using Tenax TA and DNPH silica gel sorbent tubes, respectively. VOCs were analyzed by using a thermal desorption - gas chromatography - mass spectrometry (TD-GC-MS) system. Formaldehyde analysis was performed by using an HPLC instrument.Benzene, toluene, ethyl benzene and xylenes, which have high toxicity, were detected at high concentrations. In addition, the indoor/outdoor (I/O) concentration ratios of VOCs were investigated. Mean Total VOC (TVOC) and formaldehyde concentrations were calculated for the three schools in winter and spring terms. TVOC and formaldehyde concentrations were 104 µg/m3 and 44.36 µg/m3 in winter, and 66.42 µg/m3 and 43.73 µg/m3 in spring terms for School 1; and 50.86 µg/m3 and 30.78 µg/m3 in winter, and 32.1 µg/m3 and 35.82 µg/m3 in spring term for School 2, and 51.09 µg/m3 and 36.53 µg/m3 in spring term for School 3 primary schools, respectively. These concentration values are generally higher than or parallel to the values reported in the literature. The TVOC concentrations in kindergartens were higher than the concentrations in classrooms.