W trakcie spalania paliw przez silniki samochodowe powstaje kilkaset związków i substancji chemicznych. Wśród nich znajdują się produkty zarówno toksyczne, jak i nietoksyczne. Najbardziej szkodliwe dla ludzi składniki spalin to tlenek węgla oraz związki poliaromatyczne, a wśród nich benzo(a)piren o działaniu rakotwórczym. Natomiast w odniesieniu do środowiska naturalnego szkodliwe są tlenki azotu. Ze względu na niebezpieczeństwa, jakie pojawiają się w przypadku nadmiernego stężenia tlenku węgla w powietrzu w zamkniętych garażach, konieczne jest zapewnienie ich efektywnej wentylacji.
Zagrożenia zdrowotne
Tlenek węgla zaliczany jest do tzw. trucizn krwi. Oznacza to, że jego toksyczność w głównej mierze wynika z oddziaływania na składniki krwi, a konkretnie erytrocyty i zawartą w nich hemoglobinę. Tlenek węgla jest wchłaniany poprzez drogi oddechowe. Po dostaniu się do płuc przechodzi do krwi, gdzie wiąże się z zawartą w erytrocytach hemoglobiną, tworząc tzw. karboksyhemoglobinę (czyli hemoglobinę tlenkowęglową) [1].
Zagrożenia dla zdrowia ludzi wynikające z przebywania w środowisku powietrznym obciążonym obecnością tlenku węgla wynikają z następujących jego właściwości:
- tworząc karboksyhemoglobinę we krwi, blokuje jej funkcję przenoszenia tlenu – zdolność CO do łączenia się z hemoglobiną w czerwonych ciałkach krwi jest około 200–250 razy większa niż tlenu. Skutkiem tego zjawiska może być znaczne ograniczenie zdolności hemoglobiny do transportowania tlenu i w efekcie niedokrwienie tkankowe organizmu [7],
- toksyczne działanie tlenku węgla nie ogranicza się do konkretnych organów – wywiera on negatywny wpływ na cały organizm człowieka. Najgroźniejsze skutki dotyczą jednak tych narządów, które w warunkach fizjologicznych mają najwyższy poziom metabolizmu i zużywają najwięcej tlenu (mózg, serce, wątroba, nerki) [1].
Reakcje organizmu na oddychanie powietrzem zawierającym tlenek węgla przedstawiono poniżej, w powiązaniu ze stężeniem karboksyhemoglobiny we krwi oraz stężeniem CO w powietrzu.
Dane dotyczące występowania wczesnych skutków działania tlenku węgla na układ sercowo-naczyniowy i ośrodkowy układ nerwowy u ludzi wskazują, że mogą się one pojawiać, gdy stężenie karboksyhemoglobiny we krwi jest większe niż 5%. Wydaje się, że utrzymywanie na poziomie poniżej 3,5% stężenia karboksyhemoglobiny u niepalących osób przebywających przez 8 godzin w środowisku powietrznym skażonym tlenkiem węgla o stężeniu ok. 30 mg/m3 może zapobiegać wystąpieniu szkodliwych skutków działania tego gazu.
Dotyczy to szczególnie osób z chorobami układu sercowo-naczyniowego oraz pracujących czy przebywających w niekorzystnych warunkach (wysoka temperatura powietrza, hałas lub duże obciążenie wysiłkiem) [2]. Zgodnie z danymi ACGIH (the American Conference of Governmental Industrial Hygienists) stężenie karboksyhemoglobiny osiąga wartość 3,5 mg/m3 (przy stężeniu CO w powietrzu 30 mg/m3) po 39 minutach umiarkowanego obciążenia pracą [2]. Wzrost jej stężenia do 20% daje objawy zatrucia, a przy stężeniu powyżej 60% następuje utrata świadomości i najczęściej zgon.
Niewielkie ilości tlenku węgla powstają także fizjologicznie w organizmie człowieka na skutek przemian hemu [1]. Normalna fizjologiczna zawartość karboksyhemoglobiny we krwi wynosi 0,4–0,7%. U osób palących papierosy stężenie karboksyhemoglobiny może dochodzić do 10% [2]. Zatrucie tlenkiem węgla może pojawić się w przypadku wdychania dużej jego ilości w krótkim czasie. Jednak dla organizmu człowieka szkodliwe jest nie tylko wysokie stężenie tlenku węgla. Również stałe (lub trwające wiele godzin) narażenie na nawet małe stężenie CO powoduje kumulację mikrouszkodzeń prowadzących do powstawania trwałych zmian.
Powtarzające się niedotlenienia powodują [7]:
- narastające uszkodzenia tkanki mózgowej,
- utratę czucia w palcach,
- osłabienie pamięci,
- upośledzenie psychiczne.
U osób stale narażonych na małe stężenia tlenku węgla w powietrzu po pewnym czasie występują bóle i zawroty głowy, uczucie zmęczenia, utrata łaknienia, nudności, senność w ciągu dnia i bezsenność w nocy. Stężenie CO w powietrzu o wartości ok. 0,2% wywołuje objawy ostrego zatrucia, które może stać się śmiertelne, jeśli ekspozycja nie zostanie przerwana w ciągu godziny.
Dłuższe przebywanie w pomieszczeniu, w którym stężenie CO wynosi 0,02% (200 ppm), powoduje wzrost poziomu karboksyhemoglobiny do 20–30%, co zazwyczaj prowadzi do pojawienia się objawów lekkiego zatrucia, takich jak niewielki ból głowy przy ekspozycji przez 2–3 godziny. Jeśli CO występuje w powietrzu w stężeniu wynoszącym 1%, doprowadza do gwałtownie przebiegającego zatrucia z szybkim skutkiem śmiertelnym [1].
Dopuszczalne stężenia tlenku węgla
Wymagania krajowe
W Polsce dopuszczalne maksymalne stężenie tlenku węgla w garażach nie jest ustanowione żadnymi aktami prawnymi. Projektantom wentylacji garaży zamkniętych brakuje zatem podstawowej wartości, aby prawidłowo zwymiarować instalację i dobrać urządzenia wentylacyjne. Z tego powodu sięgają po zapisy rozporządzenia [4] dotyczące m.in. najwyższych dopuszczalnych stężeń na stanowiskach pracy, mimo że garaże, jako miejsca do parkowania samochodów, nie są miejscami pracy.
