Stav chemického znečištění v mateřské škole před rekonstrukcí

Bc. Eliška Matulová

Master's thesis

Status of chemical pollution in a kindergarten before renovation

Abstract:

Diplomová práce studuje stav chemického znečištění v mateřské škole (postavena roku 1952) před rekonstrukcí. Je to první krok projektu, který sleduje zatížení chemického znečištění v mateřské škole v Brně před, během a po rekonstrukci. Rekonstrukce bude realizována s cílem snížit spotřebu energie a vody díky zlepšení izolačních a ventilačních systémů, které mohou ovlivnit hladinu chemikálií ve vnitřním prostředí. Teoretická část se zaměřuje na popis studovaných chemikálií, jejich regulaci a zdroj ve vnitřním prostředí. Také zahrnuje popis prachu a jeho vzorkovací metody. V praktické části je popsáno vzorkování vnitřního prachu za využití vysavače. Vzorky prachu byly odebrány ze tří místností v mateřské škole (první třída, druhá třída a ložnice) během roku v měsíčních intervalech. Vzorky byly extrahovány, přečistěny a analyzovány pomocí GC-MS a LC-MS. Perzistentní organické látky a látky vzbuzující obavy, včetně PCBs, OCPs, PBDEs, OPFRs, NFRs, PFAS, CUPs a PAHs byly detekovány ve vnitřním prostředí. Na celkovém stavu hladin v mateřské škole se nejvíce podílely kontaminanty 16 PAHs v rozmezí koncentrace 2300 - 8050 ng/g, dále OPFRs v rozmezí koncentrace <LOD – 3600 ng/g a DDX s koncentrací v rozmezí 311 – 1760 ng/g. Hladiny byly relativně stálé během roku, sezonní trend vykazovaly pouze PAHs. Rozdílné hladiny polutantů byly nalezeny v jednotlivých místnostech, jelikož místnosti měly rozlišné interiérní vybavení. Rekonstrukce může pomoci snížit zdroj PCBs, OCPs a PBDEs. Nicméně, spotřební zboží, jako jsou hračky, nábytek, čistící prostředky, se jeví jako významní přispěvatelé k chemické zátěži vnitřního prostředí (spotřební zboží patří mezi zdroje PFAS, OPFRs atd.), možná ve větší míře než stavební materiály budov. Hladina PAHs lze snížit pomocí lepšího ventilačního systému v budově. Data poskytují informace o hlavních zdrojích POPs a SVOCs a jejich variabilitách v mateřské škole, které vedou k expozici dětí. Následné plánované studie budou sledovat, jak se hladiny polutantů mění v průběhu času a renovace.

Abstract:

This thesis focuses on characterizing the status of chemical pollution in an older urban kindergarten (built 1952) before renovation. It is the first step in tracking building-associated chemical burdens before, during and after green retrofitting. The aim of green building retrofitting is to reduce energy and water consumption, through improvements to insulation and ventilation systems, which can impact chemical levels indoors. The theoretical part gives details about the studied compounds, regulations and their sources of relevance to indoor environments. Dust and sampling methods are included in the theoretical part. The experimental work involved collection of indoor dust from three kindergarten rooms (1st classroom, 2nd classroom and bedroom) monthly over one year using vacuum samplers. Samples were extracted, processed and analysed by GC-MS and LC-MS. POPs and emerging chemicals, including PCBs, OCPs, PBDEs, OPFRs, NFRs, PFAs, CUPs and PAHs, were detected in all indoor spaces. The main contributor to the total levels in kindergarten were 16 PAHs, with concentrations ranging 2300 – 8050 ng/g, followed by OPFRs (ranging <LOD – 3600 ng/g) and DDX (ranged 311 – 1760 ng/g). The levels were relatively stable over the year; a seasonal trend was only apparent for PAHs. However substantial variations in levels were found between the rooms, and are attributed to variations in the consumer products and equipment between the rooms. The reconstruction may help reduce the source of PCBs, OCPs and PBDEs, however, the consumer products such as toys, furnishings, and cleaning products appeer to be significant contributors to the indoor chemical burden (e.g., as sources of PFAS, OPFRs etc.), possibly to a greater extent than the building materials. PAH levels might be reduced with a better ventilation system in the building. The data provides insight into the major sources of variability driving children’s exposure of POPs and emerging SVOCs in a kindergarten. Subsequent planned studies will track how this changes over time with renovation.

Keywords

Vnitřní prach, expozice dětí, PAHs, PCBs, PBDEs, NFRs, OPFRs, OCPs, CUPs, PFAS, variabilita místností, hladiny ve školce, rekonstrukce, indoor dust, children’s exposure, room variabilities, levels in kindergarten, reconstruction

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 4. 1. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 9. 2. 2023
• Supervisor: Ph.D. Lisa Emily Melymuk
• Reader: Mgr. Klára Komprdová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Environment and Health / Environment and Health