Endocrine disrupting chemicals in indoor environments

Mgr. Simona Rozárka Jílková, Ph.D.

Doctoral thesis

Abstract:

Látky narušující hormonální rovnováhu, neboli endokrinní disruptory, jsou různorodou skupinou látek, které ovlivňují hormonální systém organismu. Příkladem těchto látek mohou být polycyklické aromatické uhlovodíky, polychlorované bifenyly, organochlorované pesticidy nebo zpomalovače hoření. Tyto látky se hojně vyskytují ve všech složkách životního prostředí (ve vzduchu, půdě, vodě atd.). Nicméně v naší moderní společnosti trávíme většinu času ve vnitřním prostředí, a právě proto je toto prostředí klíčové při posuzování naší expozice endokrinním disruptorům. Hlavním cílem této disertační práce je přispět k hlubšímu poznání o endokrinních disruptorech ve vnitřním prostředí, a to konkrétně ze dvou pohledů. Zaprvé, zhodnotit vzorkovací techniky používané ve vnitřním prostředí k odběru vzorků prachu, a navíc zhodnotit možnost využití alternativního vzorkování vzduchu pomocí komerčně užívaných filtrů ve ventilačním zařízení budov. Zadruhé, detailně prozkoumat vlastnosti a složení prachu z vnitřních prostředí se zaměřením na zdroje diskutovaných endokrinních disruptorů. Pro dosažení těchto cílů jsou v disertační práci uvedeny čtyři studie. První studie shrnuje současné znalosti o vlastnostech prachu ve vnitřním prostředí. Druhá studie je zaměřena na rozdíly mezi dvěma metodami vzorkování prachu (vysávání prachu vysavačem a stěry pomocí ubrousků). Dále se pak zabývá variabilitou detekovaných hladin endokrinních disruptorů jak mezi třemi různorodými prostředími, tak detailněji v rámci jednotlivých lokalit. Třetí studie si kladla za cíl identifikovat hlavní zdroje halogenovaných zpomalovačů hoření v domácnostech a s tím i prozkoumat distribuci těchto látek v závislosti na vlastnostech domů a lidského chování. Poslední studie hodnotila možnost použití filtrů z ventilační jednotky jako nové techniky vzorkování vzduchu a prachových částic ve vnitřním prostředí. Lepší porozumění zdrojům a chování látek narušujících hormonální rovnováhu ve vnitřním prostředí je nezbytné pro erudované vytváření legislativy pro tyto látky, a to především ohledně jejich výroby a použití. Navíc, vhodně a správně použitá vzorkovací technika zlepšuje kvalitu získaných dat a následně jejich vyhodnocení například v analýze rizik. Výsledky prezentované v této práci tak mohou přispět ke snížení expozice endokrinním disruptorům a směřují k vytvoření bezpečnějšího vnitřního prostředí v budoucnosti.

Abstract:

Endocrine disrupting chemicals (EDCs) are a broad category of compounds which influence the hormonal system of organisms. Many, like polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), polychlorinated biphenyls (PCBs), organochlorine pesticides (OCPs) and flame retardants (FRs) are broadly detected across environmental media (air, soil, water, etc.). However, in our modern society we spend the majority of our time indoors, thus indoor environments are a key environment when considering exposure to EDCs. The main goal of this thesis is to contribute to our wider knowledge about endocrine disrupting compounds in indoor environments, specifically through two objectives: (1) to evaluate sampling techniques – dust sampling and a potential alternative air sampling technique using building ventilation system filters; and (2) to evaluate the characteristics and composition of indoor dust with a focus on indoor sources of targeted EDCs. To fulfil these objectives, four studies are presented. The first study is a review covering background about indoor dust and its characteristics. The second study focused on differences between two dust sampling methods (vacuuming and wipes) and the variability between three microenvironments and spatial variability within these locations. The third study focused on identifying the main source of halogenated flame retardants (HFRs), and relating HFR levels and distributions to house characteristics and human behaviours. The fourth study evaluated a possible new air sampling technique – use of air conditioner filters as a sampler for indoor and near-building air and airborne particles. A better understanding of EDC sources and behaviour is necessary to inform chemical legislation, particularly related to EDC uses in consumer products. Moreover, appropriate use of sampling techniques improves the quality of collected data and data applications, e.g., risk assessment. The results of this thesis can thus contribute to reducing the risk of EDC exposure and lead to safer indoor environments in the future.

Keywords

látky narušující hormonální rovnováhu, endokrinní disruptory, EDCs, vnitřní prostředí, vzorkovací techniky pro vnitřní prostředí, prach, vzduch, FRs, PBDEs, NFRs, OPEs, PCBs, OCPs, PAHs, endocrine disrupting chemicals, endocrine disruptors, indoor environment, sampling techniques for indoor environments, dust, air

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 19. 12. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 11. 2. 2020
• Supervisor: Ph.D. Lisa Emily Melymuk
• Reader: Ing. Kamil Čonka, Ph.D., Ana María Ballesteros-Gómez, PhD, Prof. Dr. Perihan Kurt-Karakuş

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Environmental Health Sciences / Environmental chemistry and toxicology