Työterveyslääkäri

Otsonin käyttö ja altistuminen työssä

Työterveyslääkäri
2022;40(2):51-53
Teemu Kuusinen

Otsoni on yläilmakehässä elämälle välttämätön suoja uv-säteilyltä, mutta alailmakehässä se on tavallinen kaupunki-ilman epäpuhtaus ja osallisena ilmaston lämpenemiseen. Otsonilla on terveyshaittoja, jotka tulee ottaa huomioon eri ammateissa. Otsonia on markkinoitu myös ratkaisuna sisäilmasto-ongelmiin vailla merkittävää tieteellistä näyttöä.

Otsoni on vuonna 1840 tunnistettu kaasuna esiintyvä hapen allotrooppinen muoto (O3). Otsonia muodostuu luonnossa haihtuvista orgaanisista yhdisteistä (VOC) ja typen oksideista uv-säteilyn vaikutuksesta. Sitä syntyy myös salamoinnin yhteydessä. Otsoni on epästabiili ja toimii siksi hyvänä hapettimena. Otsonia voidaan myös valmistaa sähkövirran avulla eri tarkoituksiin.

Otsoni hapettaa tehokkaasti erilaisia yhdisteitä, ja terveydellisestä näkökulmasta ongelmaksi usein muodostuvat sekundääriyhdisteet, joita otsonin suuret pitoisuudet voivat saada aikaan reagoidessaan eri materiaalien kanssa. Näitä kemikaaleja ovat muun muassa aldehydit, ketonit, orgaaniset hapot, otsonoidit ja vapaat radikaalit. Myös nämä kemikaalit voivat reagoida keskenään ja saada aikaiseksi edelleen terveydelle haitallisia yhdisteitä.

Otsonin aiheuttamat suorat ja epäsuorat terveysvaikutukset

Pistävän tuoksuisen otsonin haistaa jo melko alhaisissakin pitoisuuksissa. Terveysvaikutuksia esiintyy WHO:n arvion mukaan jo alle 100 µg/m3 pitoisuuksilla (päivittäinen 8 tunnin keskiarvo). Jo tällä niin sanotulla taustapitoisuudella WHO on arvioinut kuolleisuuden lisääntyvän 1–2 prosenttia. Sosiaali- ja terveysministeriön julkaisussa "Haitalliseksi tunnetut pitoisuudet" otsonin 15 minuutin HTP-arvo on 0.2 ppm (0,4 mg/m3) ja 8 tunnin HTP-arvo 0,05 ppm (0,1 mg/m3).

Otsoni ei käytännössä läpäise ihoa. Otsoni pääsee helposti keuhkorakkuloihin, joissa se aiheuttaa hapettamalla vaurioita entsyymeihin, proteiineihin ja rasvahappoihin. Tämä johtaa soluvaurioihin, jotka voivat aiheuttaa keuhkofunktion laskua, keuhkoputkien hyperreaktiviteettia ja astma- ja keuhkoahtaumatautipotilailla taudin hankaloitumista. Myös otsonin aiheuttama keuhkopöhö on mahdollinen.

Otsonin aiheuttamat terveysvaikutukset voidaan jakaa akuutteihin ja kroonisiin. Akuutit vaikutukset ovat keuhkofunktion lasku, inflammaatio ja olemassa olevan keuhkosairauden hankaloituminen. Lisäksi otsoni aiheuttaa ärsytysoireita silmien sidekalvoilla. Krooniset haitat, toistuvasti kohonneille otsonipitoisuuksille altistuessa, liittyvät mahdollisen astman kehittymiseen (ärsytysastma) ja ateroskleroosin kehittymiseen. Kirjallisuudessa on kuvattu myös keuhkojen infektioresistenssin laskemista ja eliniän ennusteen laskua.

Suurissa otsonipitoisuuksissa terveyshaittoja voivat lisäksi aiheuttaa ympäristöstä vapautuvien yhdisteiden aiheuttamat vaikutukset, jotka voivat olla ärsytys- ja herkistämisreaktioista aina neurotoksisiin, perimävaarallisiin ja syöpävaarallisiin asti ulottuvia. Vapautuvat kemikaalit riippuvat käyttöympäristöstä ja sen materiaaleista. Osa yhdisteistä voi vapautuessaan säilyä tilassa kuukausia tehokkaankin tuuletuksen jälkeen.

Usein esiin tuodaan tehokkaan ja turvallisen otsonin vaikutus bakteerien, virusten ja sienien tuhoamiseksi, mutta on huomioitava, että tarvittavat otsonipitoisuudet ovat vähintään 5–10 kertaa yli haitalliseksi todetun pitoisuuden. Kaikkiin mikrobeihin tuhoavaa tai kasvua rajoittavaa vaikutusta ei ole osoitettu näilläkään pitoisuuksilla.

Otsoni työympäristössä

Tyypillinen otsonille altistava työ on valokaarihitsaus, jossa ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta happimolekyyleihin syntyy hapesta otsonia. Valokaaren lähellä syntyvän otsonin lisäksi tätä syntyy myös jopa 2 metrin päässä hitsauspisteestä, mikä on otettava huomioon työympäristössä. Syntyvän otsonin määrään voidaan vaikuttaa suojakaasuun, jännitteen tai hitsaustyypin valinnalla, hitsauksen kaarimuodolla sekä suojaimilla, joista raitisilmanaamari suojaa käytännössä työntekijää otsonilta kokonaan.

Ultraviolettivalo voi aiheuttaa otsonin syntymistä esimerkiksi näyteikkunoissa ja ravintolatyöympäristöissä, joissa otsonia käytetään myös esimerkiksi rasvanerotusprosesseissa. Tehokkaalla ilmanvaihdolla varustetuissa tiloissa ei otsonin pitoisuuden pitäisi nousta terveydelle haitalliseksi. UV-valoa käytetään myös tiettyjen liimojen ja kynsilakkojen kovettamiseen.

Otsonia käytetään runsaasti puhdistustyötehtävissä. Otsonia puhdistukseen käyttävät esimerkiksi siivoojat, laitoshuoltajat, erikoissiivoojat, autojen puhdistajat sekä huoltomiehet ja rakennusalan ammattilaiset sekä esimerkiksi vedenpuhdistuksen parissa työskentelevät. Otsonia käytetään siivouksessa myös veteen sitoutettuna, jolloin ilmaan vapautuessaan otsonipitoisuudet voivat nousta hetkellisesti suuriksi. Otsonia käytetään sellun valkaisuun puunjalostusteollisuudessa.

Otsonaattorit (otsonia tuottava laite) tuottavat suuria määriä otsonia, jopa kymmeniä tuhansia milligrammoja tunnissa. Tällaisen laitteen käyttö työssä toistuvasti voi johtaa toistuvaan HTP-pitoisuuden ylittävään altistumiseen suojatoimista ja tuuletusajoista huolehdittaessakin. Otsonin tuottoon liittyvien laitteiden käyttö vaatii riittävän koulutuksen ja perehtymisen niiden käyttöön.

Tavallisesti otsonia esiintyy vähemmän sisäilmassa kuin ulkoilmassa. 1990-luvulla Työterveyslaitos suositteli kiinnittämään huomiota toimistoympäristöjen lisääntyvien sähkömagneettista säteilyä hyödyntävien konttorikoneiden vapauttamaan otsoniin ja sen aiheuttamaan astman kehittymisen riskiin. Laitteet ovat kehittyneet myös vapautuvan otsonin määrän osalta, ja nykyisellään runsaasti lisääntyvä 3D-tulostuskaan ei ole ennakko-oletuksista huolimatta osoittautunut vapautuvan otsonin osalta niin huolestuttavaksi asiaksi kuin pelättiin. Tyypillinen toimiston moderni lasertulostin vapauttaa otsonia ympäristöön 0,001–0,016 mg/m3, mutta vanhemmissa tulostimissa ja kopiokoneissa määrät ovat suurempia. Normaaliksi sisäilman otsonipitoisuudeksi on katsottu 0,01–0,02 ppm (0,020–0.039 mg/m3).

3D-tulostimiin liittyen on julkaistu raportteja, joissa vapautuvan otsonin määrä ei vaikuta tavallisia lasertulostimia suuremmalta. Tästä huolimatta laitteet tulee sijoittaa tiloihin, joissa ilmanvaihto on tehokasta. Yleisesti on syytä huomioida, että voimakkaisiin sähköjännitteisiin voi liittyä runsastakin otsonin kehittymistä.

Lopuksi

Otsonille altistutaan monissa erilaisissa työympäristöissä. Otsonilla on todettu haitallisia terveysvaikutuksia, jonka vuoksi sille altistumista tulisi minimoida. Monilla toimenpiteillä on mahdollisuus vaikuttaa työperäisen otsonialtistumisen määrään.

Otsonia markkinoidaan usein turvallisena ja ekologisena mikrobien tuhoamismekanismina. Tutkimusnäyttö sen tehosta mikrobien tuhoamiseen on melko puutteellista, ja otsonilla on todettu materiaaleja vaurioittavaa vaikutusta. Otsoni itsessään on EU:n biosidiasetuksen piirissä, ja tulevaisuudessa myös laitteet lienevät lupamenettelyn piirissä. Otsonia ei saa markkinoida vetoamalla sen edullisiin terveysvaikutuksiin.

Työterveyslaitoksen Työperäisten sairauksien rekisterissä on vuosina 2005–2018 otsoniin liittyen vahvistettu ammattitautina yksi astma, joka on todettu ravintolatyöntekijällä. Lisäksi on kirjattu 8 ammattitautiepäilyä, joista 4 tapausta oli kirjattu astmana ja muut nenätulehduksena, altistumisena kaasuille tai höyryille ja altistumisena ilman epäpuhtauksille. Ammattitautiepäilyjen toimialat olivat käytännössä ravintola-alalla ja prosessiteollisuuden alalla.

Otsonia voidaan mitata suoraan osoittavilla, tallentavilla mittalaitteilla, jotka voidaan mittausten ajaksi antaa työntekijälle kannettavaksi. Tällöin saadaan selville otsonin pitoisuus työntekijän hengitysvyöhykkeellä. Lisäksi on käytettävissä tarkkaa pitoisuutta mittaavia laboratorioanalysaattoreita, jotka voidaan laittaa työpaikalla kiinteään mittauspisteeseen. On myös olemassa ilmaisinputkia otsonipitoisuuden haarukoimiseen, mutta nämä ilmaisinputket antavat ennemmin karkeita kuin tarkkoja arvioita otsonipitoisuuksista. Mittauksista voi työnantajaa ohjata ottamaan yhteyttä Työterveyslaitoksen työhygieenisiin palveluihin.

Työterveyshuollossa on tärkeää tiedostaa työpaikoilla myös otsonin esiintyminen ja mahdolliset lähteet sekä huomioida sille altistuminen. Otsoni on yksittäisenä tekijänä listattuna myös valtioneuvoston asetuksessa terveystarkastuksista erityistä sairastumisen vaaraa aiheuttavissa töissä. Työpaikkaselvityksissä tulee huomioida myös mahdollinen työympäristön otsoni ja antaa tietoa ja ohjantaa työpaikalla sille altistumisesta ja terveysvaikutuksista. Terveystarkastuksissa tulee keskittyä erityisesti työtapojen läpikäymiseen sekä hyvään työhygieniaan, terveyshaittojen kertaamiseen ja työntekijöiden mahdollisten keuhkosairauksien huomioimiseen.

Teemu Kuusinen
LL, työterveyshuoltoon erikoistuva lääkäri
Työterveyslaitos, työlääketieteen poliklinikka
Tampere
teemu.kuusinen@ttl.fi

Kirjallisuutta

  1. Leppänen H, Peltonen M, Komulainen H ym. (Terveyden ja hyvinvoinnin laitos), Otsonointi sisäympäristössä, Kirjallisuuskatsaus, 2017.
  2. World Health Organization (WHO). 2005, Particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide, Air Quality Quidelines, Global Update 2006.
  3. Stefaniak A, LeBouf R, Yi J et al (2017), "Characterization of chemical contaminants generated by a desktop fused deposition modeling 3- dimensional Printer", Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 14:7, 540-550.
  4. Uitti J (toim.) ym., Altistelähtöinen työterveysseuranta, Työterveyslaitos, 2019.
  5. Eero Aspberg (Woikoski Oy), "Otsoni ja terveyshaitat hitsauksessa", 2014.