Status på WP 1, Eksponering i danske boliger

Luftstrømme og CO2 i boliger

WP 1.1 Sine Gustavson

Der er fuld gang i forskningen i støv, partikler, luftstrømme og beboeradfærd, som varetages af en række forskere med professor Geo Clausen i spidsen.

Ph.d.-studerende Sine Gustavson har afsluttet målinger i luftskiftet i boliger gennem vinteren 2011 og foråret 2012. Her har hun målt, hvor ofte luften bliver skiftet ud og hvordan luften bevæger sig rundt i en dansk gennemsnitsbolig. Hun har både målt indholdet af CO2, temperaturer og den relative luftfugtighed i diverse rum i boligen. Andre målinger går på, hvor meget luften i soveværelser skiftes ud mellem midnat og kl. 8 om morgenen afhængig af åbne og lukkede døre og vinduer.

Målingerne af CO2-indholdet i boligerne er foretaget gennem hele året fra 2011 til 2012. For at kunne følge CO2’ens vandringer rundt i rummet bruger Sine Gustavson luftarten freon som sporgas, der normalt ikke findes i indeluften. Måling på sporgassen viser, hvordan luftarter som CO2 fordeler sig i de forskellige rum på forskellige årstider ved forskellige luftfugtigheder.

I luftskifteprojektet har Sine Gustavson målt luftskiftet i beboernes soveværelser over fem døgn, idet hun samtidig har registreret, hvordan folk lufter ud. Hun kigger således på, om døre og vinduer er åbne eller lukkede og i hvor lang tid.

Hvordan er luftkvaliteten så i den gennemsnitlige danske bolig? Hvordan går det med de rum, hvor døren er henholdsvis åben, halvåben og lukket? Og hvilken indvirkning har åbne vinduer i forhold til lukkede vinduer?

Ikke overraskende viser det sig, at CO2-indholdet er lavest, hvor både dør og vindue står åbne og laver gennemtræk. Mængden af CO2 i soveværelset er altså stærkt afhængig af beboernes adfærd, f.eks. om de husker at lufte ud..

Målet med projektet er at finde egnede standardiserede metoder, til at måle luftskifte og CO2-indhold i en bolig. Endvidere vil forskerne gerne finde et mål for, hvor meget brugerens adfærd indvirker på luftkvaliteten i en bolig.

Standardmetoder til indsamling af støv og partikler

W.P 1.1 Anne Mette Madsen og Mika Frankel

Seniorforsker Anne Mette Madsen og ph.d.-studerende Mika Frankel har haft travlt med at afprøve metoder til at indsamle støv i fem forskellige boliger. Målet er at finde den metode, der giver de mest pålidelige resultater, når man ønsker at måle indholdet af mikrobiologiske bestanddele i støv og partikler fra en almindelig bolig. Men samtidig med at metoden skal give resultater, der er til at stole på, skal den også være nem at udføre.

Udover indsamlingen af støv har de to forskere undersøgt, hvordan mængden af svampe og bakterier, samt komponenter fra disse, i boligens støv varierer afhængig af årstiderne.

Hvordan man fanger støv og partikler

For at afprøve forskellige metoder har de to forskere indsamlet partikler, der flyver rundt i luften ved hjælp af filtre og væsker. Endvidere har de indsamlet støv, der falder ned på overflader ved at lade det dale ned i papkasser, der mest af alt minder om pizzabakker, samt på elektrostatiske klude der ligner støvklude. Endelig har de forsøgt sig med at samle støvet op fra overflader med en støvsuger.

Målet er at finde den bedste og simpleste indsamlingsmetode. Der er nemlig forskel på, om støvet har ligget længe på et møbel eller, om det som nyfalden sne lige er dalet ned på en klud. For har støvet ligget længe på en overflade, kan eventuelle bakterier i det være døde og det har igen betydning for de mennesker, der indånder det. Der er også forskel på, om aflejret støv hænger fast på en ru overflade og bliver hængende eller, om det hvirvles op af et vindpust.

Indsamlingsmetoden har altså betydning for indholdet i støvet. Luftbåret støv indsamlet med filtermetoden indeholdte større mængder mikroorganismer, end det der var indsamlet i væsken, dog var der klar sammenhæng mellem mængder opsamlet ved de to metoder. Når den ene målte høje mængder, målte den anden det også.

Støv på gulv

Billede: Mængden af svampe og endotoxiner i støv afhænger af, hvor man indsamler det. Det er ikke ligegyldigt, om det har ligget længe på en overflade eller om det hvivler rundt i luften.

Endvidere viste det sig, at forekomsten af svampe og de såkaldte endotoksiner, der er giftstoffer fra visse bakterier var væsentligt højere i støv indsamlet med den elektrostatiske klud end støvet fra papkassen. Der var også større sammenhæng mellem forekomsten af svampesporer fra støvet fra den elektrostatiske klud og støv fra støvsugeren end der var mellem støvet fra papkassen og støvet fra støvsugeren. Der var god sammenhæng imellem forekomsten af svampesporer i støvet fra den elektrostatiske klud og i støvsugerstøvet samt det luftbåret støv opsamlet med filtermetoden.

I det hele taget ligner resultaterne fra støvet opsamlet med den elektrostatiske klud mest resultaterne fra partiklerne i luften.

De forskellige resultater siger noget om vigtigheden af at udvikle en metode, som kan anvendes som en standard, der kan bruges overalt, når man indsamler støvprøver. På den måde vil forskningen kunne sammenligne målinger fra mange forskellige undersøgelser henover tid og få et retvisende billede af udviklingen.

Årstiden bestemmer mængden af mikroorganismer i støv

I jagten på, hvilke faktorer der har indflydelse på mængde af mikroorganismer i støv, har Anne Mette Madsen og Mika Frankel undersøgt, i hvor høj grad forekomsten af mikroorganismer i boligens støv afhænger af temperatur, relativ luftfugtighed og luftskifte.

De har således målt på forekomsten af svampe, bakterier og endotoksin fra bakterier i støvprøver fra fem boliger igennem de 4 årstider. Det viser sig, at forekomsten af svampe og bakterier i støvet varierer henover året. Derimod er forekomsten af endotoksin forholdsvis konstant. Af målingerne kunne forskerne se, at forekomsten af svampesporer var størst om sommeren, når beboerne åbner husets vinduer, så svampesporer der ofte stammer udefra, har fri adgang til boligen.

Derimod var bakterieforekomsten størst tidligt på foråret, hvilket sandsynligvis hænger sammen med, at husets beboere har opholdt sig inden døre gennem hele vinteren og i det tidlige forår, hvorved de menneskebårne bakterier, har kunnet boltre sig.

Al denne forskning er blevet til en Ph.d. afhandling som Mika Frankel har skrevet, og resultaterne vil danne grundlag for andre undersøgelser, hvor forskerne undersøger, hvordan det står til med beboernes helbred.

I øjeblikket har Anne Mette Madsen og Mika Frankel til gode at analysere data fra 60 boliger målt igennem 30 dage i vinteren og forår 2011. Her vil de kigge på, hvilken betydning bygningstyper, materialer samt beboernes adfærd har på forekomsten af svampe og bakterier i boligen.

Beboeres adfærd og partikler i boligen

W.P 1.1-1.2 Gabriel Bekö

Lektor Gabriel Bekö har gennemført en undersøgelse af, hvad beboeres adfærd betyder for partikelforureningen indendørs. Undersøgelsen kombinerer avancerede partikelmålinger med registreringer af beboernes adfærd, så man kan se, hvad der er afgørende for partikelforureningen indendørs.

Rod indendøre

Billede: Beboernes adfærd har betydning for forureningen indedørs.

Undersøgelsen har omfattet 56 københavnske boliger, hvor ingen af beboerne aktuelt var rygere.

I hver bolig registrerede beboerne gennem 48 timer, hvornår de udførte aktiviteter af betydning for partikelforureningen. Dette omfattede f.eks. madlavning, ristning af brød, brug af stearinlys og åbning af vinduer. I den samme periode blev luftens koncentration af partikler og partiklernes størrelse målt hvert 16. sekund.

Derefter kunne Gabriel Bekö sammenholde de målte udsving i partikelforurening og -størrelsesfordeling med de aktiviteter, som beboerne havde udført på de pågældende tidspunkter.

Resultaterne venter på at blive offentliggjort senere på året i en forskningsartikel.

Artikler

Contribution of various microenvironments to the daily personal exposure to ultrafine particles: Personal monitoring coupled with GPS tracking. Bekö, G., Kjeldsen, B.U., Olsen, Y., Schipperijn, J., Wierzbicka, A., Karottki, D.G., Toftum, J., Loft, S., Clausen, G. 2015.  Atmospheric Environment, 110, 122-129. 

Transdermal uptake of diethyl phthalate and di(n-butyl) phthalate directly from air: Experimental verification. Weschler, C.J., Bekö, G., Koch, H.M., Salthammer, T., Schripp, T., Toftum, J., Clausen, G. 2015. Environmental Health Perspectives, in press, DOI: 10.1289/ehp.1409151.

Vascular and lung function related to ultrafine and fine particles exposure assessed by personal and indoor monitoring: a cross-sectional study. Olsen, Y., Karottki, D.G., Jensen, D.M., Bekö, G., Kjeldsen, B.U., Clausen, G., Hersoug, L.-G., Holst, G.J., Wierzbicka, A., Sigsgaard, T., Linneberg, A., Møller, P., Loft, S. 2014. Environmental Health, 13, 112. 

Latex paint as a delivery vehicle for diethylphthalate and di-n-butylphthalate: predictable boundary layer concentrations and emission rates. Schripp, T., Salthammer, T., Fauck, C., Bekö, G., Weschler, C.J. 2014.  Science of the Total Environment, 494-495, 299-305. 

Cardiovascular and lung function in relation to outdoor and indoor exposure to fine and ultrafine particulate matter in middle-aged subjects. Karottki DG, Bekö G, Clausen G, Madsen AM, Andersen ZJ, Massling A, Ketzel M, Ellermann T, Lund R, Sigsgaard T, Møller P, Loft S. Environ Int. 2014 Sep 15;73C:372-38 

Ultrafine particles: Exposure and source apportionment in 56 Danish homes. Bekö, G., Weschler, C.J., Wierzbicka, A., Karottki, D.G., Toftum, J., Loft, S., Clausen, G. Environmental Science and Technology 2013 47 (18), pp 10240–10248

Sampling, extraction and measurement of bacteria, endotoxin, fungi and inflammatory potential of settling indoor dust. Madsen, AM, Matthiesen, CB, Frederiksen, MW, Frederiksen, M, Frankel, M., Spilak, M, Gunnarsen, L & Timm, M. (2012).  Journal of Environmental Monitoring 14. 3230-3239

Comparison of sampling methods for the assessment of indoor microbial exposure. Frankel, M., Timm, M., Hansen, E. W., and Madsen, A.M. 2012.  Indoor Air 22:405-414. 

Seasonal variations of indoor microbial exposures and their relation to temperature, relative humidity, and air exchange rate, Frankel, M., Bekö,G., Timm, M., Gustavsen, S., Hansen, E.W. and Madsen, A.M. (2012). Appl.Environ.Microbiol., 78, 8289 – 8297

Modeling ventilation rates in bedrooms based on building characteristics and occupant behavior.Bekö, G., Toftum, J., Clausen, G. 2011.  Building and Environment, 46(11), 2230-2237.

Konferencebidrag

Measurements of Dermal Uptake of Diethyl Phthalate (DEP) and Di(n-butyl) Phthalate (DnBP) Directly from Air. Weschler, C.J., Bekö, G., Koch, H.M., Salthammer, T., Schripp, T., Toftum, J., Clausen, G. 2014.  Abstracts of the 24nd Annual meeting of the International Society of Exposure Science, Program code Tu-S-C2-02, 12-16 October, Cincinnati, OH.

A model for estimating particle concentration indoors – based on information from occupants’ questionnaires, indoor sources emission factors, outdoor concentration and building characteristics. Wierzbicka, A., Bekö, G., Toftum, J., Clausen, G., Loft, S., Karottki, D.G., Massling, A., Hussein, T.  Proceedings of Indoor Air 2014, Hong Kong, Paper No. HP1191.

Comparison of methods for sampling indoor microbial aerosols and influence of activities in the home on the measured exposure level. C. Jürgensen, M. Frankel, D. Ismail, N. Hamza, E.W. Hansen and A.M. Madsen.  Airmon 2014

Ultrafine particles in 60 Danish homes: measurements in the homes and personal monitoring. Bekö, G., Kjeldsen, B.U., Olsen, Y., Wierzbicka, A., Karottki, D.G., Toftum, J., Loft, S., Clausen, G. 2014.  Proceedings of Indoor Air 2014, Hong Kong, Paper No. HP0182:

Ultrafine particles: Exposure and source apportionment in 56 Danish homes. Bekö G., Weschler C.J., Wierzbicka A., Karottki D.G., Toftum J., Loft S. and Clausen G. (2013).  Environment and Health – Bridging South, North, East and West, Conference of ISEE, ISES and ISIAQ, 19 – 23 August 2013, Basel, Switzerland; DOI: 10.1021/es402429h

Effect of relative humidity on the aerosoliza-tion and total inflammatory potential of fungal particles from dust-inoculated gypsum boards Frankel M., Hansen E.W. and Madsen A.M. (2013).  Indoor Air;

Use of portable particle counters for the assessment of residential exposure to indoor-generated particles. Wierzbicka, A., Bekö, G., Toftum, J., Clausen, G. 2013.  Proceedings of European Aerosol Conference 2013, Prague, Czech Republic.

Spatial distribution of tracer gas in five Danish homes. Gustavsen, S., Bekö, G., Toftum, J., Clausen, G. Proceedings of Healthy Buildings 2012, Brisbane, Australia. Paper No. 8A.7, 2012.

Seasonal variation of indoor microbial exposures and their relations to air temperature, relative humidity and air exchange rates. Frankel, M., Gustavsen, S., Timm, M., Bekö, G., Hansen, E.W., Madsen, A.M. 2012. 14th Int’l. Symposium On Microbial Ecology: The Power of the Small, Abstract and poster, 19-24 August, Copenhagen, Denmark

Comparison Of Air Change Rates Obtained By Different Ventilation Measurement Techniques In Five Danish Homes Bekö, G., Gustavsen, S., Frederiksen, M., Kolarik, B., Toftum, J., Clausen, G. 2011. Proceedings of Indoor Air 2011, Austin, Texas, USA. Abstract No. 602

Modeling of ventilation rates in bedrooms based on building characteristics and occupant behavior. Bekö, G., Toftum, J., Clausen, G. 2011.  Proceedings of Indoor Air 2011, Austin, Texas, USA. Abstract No. 600

Seasonal Variation in Monthly Average Air Change Rates Using Passive Tracer Gas Measurements. Frederiksen M., Bergsøe N. C., Kolarik B., Spilak M., Beko G., Gustavsen S., Clausen G., Gunnarsen L. (2011).  Proceeding of Indoor Air Conference 2011. Austin, USA. Manuscript 317.