Otsonointi kiellettiin

Mnä kun en asiasta mitään tiedä, mutta tässä on Miika Sallisen kertomus asiasta www.otsoniterapia.net -sivuilla.

Näkökulmia otsonin käyttöön sisäilman puhdistuksessa



Miika Sallinen



Julkaistu Ympäristö ja Terveys -lehden numerossa 9/2005 (36 vsk.) s. 40-44.



Otsoni tunnetaan lähinnä Kahdesta asiasta. Se on yläilmakehän kaasu, jonka tarkoitus on suojata maanpintaa liialliselta UVB-säteilyltä, mutta toisaalta myös kaupunkisaasteen haitallinen komponentti, jolla on negatiivinen vaikutus ihmisen terveyteen. Tämän vuoksi uudehkot tutkimukset (Wenthworth jr ym. 2002, Loscalzo 2004), joiden mukaan ihmiselimistön antibodit synnyttävät otsonia osana elimistön immuunipuolustusta, voi tuntua yllättävältä.



Toinen yllättävä osa-alue on otsonin käyttö lääketieteessä. Pieninä määrinä otsoni stimuloi soluja aiheuttaen monia positiivisia vaikutuksia. Tällaiset havainnot ovat synnyttäneet uuden lääketieteen osa-alueen nimeltä otsoniterapia. Lupaavista tuloksista huolimatta menetelmä on saanut vähän näkyvyyttä johtuen varmasti ennakkoluuloista, joita otsonia vastaan on koettu. Aihetta on kuitenkin tutkittu jo varsin paljon, ja lisätietoja mekanismeista ja hoidoista on saatavilla erityisesti kahdessa uudessa tieteellisessä teoksessa (Bocci 2002, 2005).



On huomioitava, että otsoniterapiassa otsonia ei hengitetä. Uudet löydöt sekä sisäsyntyisestä otsonista että otsoniterapian eri sovellutuksista antavat kuitenkin uuden näkökannan myös hengitetylle otsonille. Useimmissa tutkimuksissa lähtökohtana on ollut: Otsoni on myrkyllinen – ei väliä, miten sitä saadaan. Nyt on kuitenkin selvää, että otsoni on keholle välttämätön aine, jota voidaan erinomaisin tuloksin annostella myös ulkoa päin. On selvää, että otsoni on suurina määrinä myrkyllistä keuhkokudoksille. Keuhkojen ilmanvaihdon pinta-ala on valtava, ja siellä antioksidanttisuojaus on kokonaisuudessaan heikko – ei kuitenkaan olematon. Siksi on mahdollista, että myös keuhkot voisivat sietää pieniä otsonipitoisuuksia.



Perustelut otsonin myrkyllisyydelle ovat peräisin epidemiologisista tutkimuksista, joissa alueilla, joilla on paljon otsonia, on myös paljon eri terveysongelmia. Tämä otsoni on kuitenkin peräisin ilmansaasteista, joten tällaisilla otsonirikkailla alueilla on usein myös paljon pienhiukkasia sekä esimerkiksi typen ja rikin oksideja. Otsonia on erittäin helppo mitata, ja siksi usein juuri se saa syyt niskoilleen, vaikka todellisuudessa oireiden aiheuttajaa ei varmuudella tiedetä. Tällaisista tutkimuksista ei siis pidä tehdä johtopäätöstä, että esimerkiksi kaupallisten ilmanpuhdistajien UV-säteilyllä tuottama pieni pitoisuus puhdasta otsonia olisi automaattisesti myrkyllistä. Määrähän lopulta tekee myrkyn.



Otsonoinnin hyödyt

Vahvana hapettimena otsoni kykenee inaktivoimaan viruksia ja tappamaan anaerobisia bakteereita ja sieniä jo pieninäkin pitoisuuksina. Tätä on käytetty hyväksi erityisesti vedenpuhdistuksessa, mutta hyödyt myös ilmanpuhdistuksessa ovat ilmeiset. Vahvalla 1-5 ppm:n otsonoinnilla huone voidaan helposti jopa steriloida, mutta tällöin on odotettava otsonin hajoamista ennen kuin huoneeseen voi mennä (Kowalski ym. 2003). Pienemmilläkin pitoisuuksilla mikro-organismien määrää voidaan selvästi vähentää. Esimerkiksi erään kaupallisen generaattorin testissä pelätyn MRSA-sairaalabakteerin määrät putosivat neljässä tunnissa generaattorin läheisyydessä 100 % ja kolmen metrin päässä 43 %. Seitsemän tunnin kuluttua pitoisuus oli pudonnut jo 72 %. MSSA-bakteeri oli vielä selvästi herkempi otsonille. Kokeen aikana huoneen keskellä otsonipitoisuus nousi 0,13 ppm:ään, mikä on jonkin verran suurempi kuin kansainväliset suositukset (0,10 ppm, Suomessa suositellaan jostain syystä 0,05 ppm:n maksimipitoisuutta). Oletettavasti tulos ei olisi paljoakaan muuttunut, vaikka otsonipitoisuus olisi laskenut hieman alemmaksi. Lyhyellä tähtäimellä laitteen teho oli selvästi riittämätön, mutta jatkuvassa käytössä infektioriski voisi oleellisesti alentua.


Vastaavia havaintoja on tehty Turussa työterveyslaitoksen laboratoriossa, jossa testattiin otsonia ja negatiivisia ioneja tuottavaa UV-säteilyyn perustuvaa ilmanpuhdistinta. Kokeessa käytettiin viemäristön bakteereita, joiden määrä väheni 18 minuutissa 33 % ja 54 minuutissa peräti 93 %. Samassa kokeessa testattiin myös laitteen kykyä poistaa rikkivedyn ja merkaptaanien tuottamia hajuja. Molempien yhdisteiden pitoisuudet putosivat noin 70 %, kun laitteen ollessa pois päältä, putoamista oli vain noin 50 %. Vaikka testissä ei havaittu merkittävää VOC-yhdisteiden vähenemistä, niin ilmeisesti tietyntyyppiset hajut näyttävät vähenevän jo varsin nopeasti. Tässäkin testissä pienen laboratoriohuoneen otsonpitoisuus nousi ilman mitään ilmanvaihtoa jopa 0,19 ppm:ään, mutta normaalin ilmanvaihdon kanssa se pysyi alle 0,010 ppm:ssä, ja normaalikokoisessa toimistohuoneessa alle 0,05 ppm:ssä (Backlund & Hautalampi 2004). On syytä huomioida, että tällaiset laitteet tuottavat myös jonkin verran negatiivisia ioneja, joilla on myös erinomaisia ilmaa puhdistavia vaikutuksia (ks. esim. Daniels 2002).



Aiemmin on esitetty, ettei otsonaattoreilla olisi mitään hyötyä ilmanpuhdistuksessa (esim. Hyttinen 2004). Kokeelliset tulokset osoittavat kuitenkin aivan muuta. Niinpä otsoniin perustuva ilmanpuhdistin näyttää olevan kokeilemisen ja lisätutkimusten arvoinen menetelmä esimerkiksi homeongelmiin tai vaikkapa vähentämään infektioriskejä eri hoitolaitoksissa.


Mahdolliset muut terapeuttiset vaikutukset


Ilmanpuhdistuksessa käytettävät otsonaattorit ovat herättäneet runsasta keskustelua esimerkiksi internetin keskustelupalstoilla. Mielipiteitä on ollut monenlaisia, mutta joukossa on satunnaisesti ollut myös todistuksia, joissa tällainen otsonaattori olisi merkittävästi parantanut esimerkiksi astmaatikkojen oireita ja yleistä elämänlaatua. Varsinaista otsoniterapiaa onkin käytetty astman hoitoon menestyksellisesti, ja tällöin esimerkiksi elimistön antioksidanttisuojauksen on havaittu tehostuneen merkittävästi (Hernández ym. 2005). Tällaisessa terapiassa otsoni annetaan sisäisesti joko suoleen tai otsonoituna verenä verenkiertoon. Siksi näitä terapeuttisia vaikutuksia ei välttämättä tapahdu hengitettäessä otsonia. On kuitenkin havaittu, että toistuvassa hengitetyssäkin otsonialtistuksessa elimistö sopeutuu otsoniin, jolloin tulehdusreaktio lievenee vastustuskyvyn parantuessa (Christian ym. 1998). Tämä voi olla ainakin osaselitys myös astmaoireiden lievenemiseen, mutta terveysväitteitä ei vielä tämän perusteella tule esittää.

Toinen vaihtoehto havaituille vaikutuksille voi olla negatiiviset ionit, joita monet kaupalliset UV-tekniikkaan perustuvat otsonaattorit tuottavat. Nämä ionit poistavat allergeenejä ilmasta tehokkaasti, mutta niiden terapeuttiset vaikutukset ovat kiistanalaisia, sillä toisissa tutkimuksissa hyöty on ollut ilmeinen (Palti ym. 1966, Ben-Dov ym. 1983) kun toisissa taas ei (Warner ym. 1993). Ristiriitaisten tulosten syynä voi olla ionipitoisuus, sillä suurilla pitoisuuksilla negatiivisia ioneja on havaittu olevan merkittävä mielialaa kohentava vaikutus ns. kaamosmasennusta potevilla potilailla, mutta samaa ei havaittu plaseboryhmässä, joilla ionisyöttö oli huomattavasti vähäisempi (Terman ym. 1995, 1998). Astman kohdalla ionipitoisuuden merkitystä ei ole tutkittu, joten siltäkin osin terveysväitteiden esittäminen on perusteetonta. Joka tapauksessa sekä otsonoinnilla että ionisoinnilla voi olla myös merkittäviä positiivisia terveysvaikutuksia, mutta niiden varmistaminen asianmukaisin tutkimuksin on vielä tekemättä.

Otsoni ja VOC-yhdisteet

erityisesti viime aikoina on Suomessakin esitetty arvioita, että otsonin reaktiot haihtuvien orgaanisten yhdisteiden (VOC-yhdisteiden) kanssa tuottaisi hyvin haitallisia yhdisteitä (Hyttinen 2004). Vaarallisimmiksi yhdisteiksi on leimattu tyydyttymättömät rasvahapot ja erityisesti terpeenit (Weschler 2004).

Teoria otsonin ja terpeenien reaktiotuotteiden haitallisuudesta on peräisin muutamasta laboratoriokokeesta (esim. Wolkoff ym. 2000, Wilkins ym. 2001), jossa tällaiset yhdisteet ovat aiheuttaneet koehiirille hengitysvaikeuksia. Koejärjestelyt ansaitsevat kuitenkin pienen huomautuksen. Reaktiokammioon tuotettiin kokeesta riippuen 4-6 ppm otsonipitoisuus. Tämän jälkeen sinne johdettiin jopa yli 500 ppm terpeeniä (isopreeni), jonka annettiin reagoida otsonin kanssa. Tällaisessa otsonolyysireaktiossa muodostuu eri aldehydejä, peroksideja ja hydroperoksideja, jotka kaikki ovat otsonin tavoin reaktiivisia happiyhdisteitä. Ilmeisesti otsonituotanto sammutettiin heti kun kammioon päästettiin terpeenejä, mutta joka tapauksessa näin syntyneiden yhdisteiden määrät olivat usean ppm:n luokkaa. Täten ei ole mikään ihme, että hiirien hengityksessä havaittiin muutoksia.

On kuitenkin huomioitava, että kaupallisten ilmanpuhdistajien otsonituotto säädetään aina niin, että pitoisuus jää alle 0,10 ppm:n. Noissa laboratoriokokeissa reaktiivisten happiyhdisteiden määrät olivat useiden ppm:n luokkaa, vaikka otsonia olikin jäljellä vain alle 0,4 ppm. Vaikka hiiret sietävät jopa kymmenkertaisia pitoisuuksia ihmisiin verrattuna, pitoisuudet olivat silti luonnottoman suuria. Tutkijat perustelivat suuria pitoisuuksia paitsi hiirien sietokyvyllä, myös sillä, että riittävän suuri määrä otsonia saadaan reagoimaan, jotta se ei vaikuta lopputulokseen. Tämän vuoksi esimerkiksi isopreenin pitoisuus oli yli 500 ppm, mutta muidenkin terpeenien pitoisuudet olivat yli 56 ppm. Normaalissa huoneilmassa isopreenin pitoisuudeksi on mitattu 25–200 ppb (Cailleux ym. 1993) eikä otsonipitoisuudenkaan tule nousta edes ilmanpuhdistimen kanssa yli 0,10 ppm:n. Täten kokeen terpeenipitoisuus oli parhaimmillaan jopa 20000-kertainen normaaliin verrattuna ja otsonipitoisuuskin 40–60 kertaa sallittua suurempi. Koska otsonin ja terpeenien reaktiot noudattavat toisen kertaluvun reaktiokinetiikkaa, eli reaktionopeuteen vaikuttaa molempien lähtöaineiden pitoisuus, näissä keinotekoisissa olosuhteissa reaktionopeus oli jopa yli miljoonakertainen normaaliin huoneilmaan verrattuna. Vaikka terpeenipitoisuus kasvaisikin jostain syystä huomattavasti, se tuskin koskaan kasvaa sellaiseksi, että reaktioilla olisi käytännön merkitystä. Lisäksi normaalihuoneissa ilmanvaihto pitää huolen, että otsonin ja terpeenien reaktiotuotteiden pitoisuus jää rajalliseksi. Otsoni myös reagoi joidenkin näiden haitallisten tuotteiden, kuten formaldehydin, kanssa estäen niiden määrää edelleen nousemasta. Tällaista ei tosin havaita lyhytaikaisessa laboratoriokokeessa, jossa terpeenien pitoisuudet ovat luonnottoman suuria. Räikeiden omituisuuksien vuoksi onkin ihmeteltävää, että tutkijat johtopäätöksessään sanoivat, ettei kokeen perusteella tulisi käyttää otsonia tuottavia ilmanpuhdistimia. Tällaisista tutkimuksista ei olisi pitänyt tehdä mitään johtopäätöstä.

Onneksi hiljattain suoritetut uudet tutkimukset (Fiedler ym. 2005) on tehty järkevämmin. Niissä naisia (joiden uskotaan olevan herkempiä tällaisille olosuhteille) altistettiin otsonille ja VOC-yhdisteille sekä stressille. Otsonin pitoisuus pidettiin jatkuvasti 0,04 ppm:ssä. Tämä otsoni reagoi VOC-yhdisteiden kanssa synnyttäen eri peroksideja, aldehydejä jne. Kuitenkaan missään kokeessa ei havaittu mitään haitallisia terveysvaikutuksia yhdelläkään 130 potilaasta. Ainoastaan stressi aiheutti havaittavia muutoksia syljen kortisolipitoisuuteen, mutta tähänkään muutokseen ei otsonilla ja VOC-yhdisteillä ollut vaikutusta. Mainittakoon, että tutkimuksessa käytetty VOC-yhdisteiden pitoisuus oli tässäkin jopa kymmenkertainen jopa ilmanlaadultaan heikkoon rakennukseen verrattuna. Tulos oli täysin päinvastainen, kuin mitä saastuneiden alueiden epidemiologiset tutkimukset ovat antaneet ymmärtää, ja tämän tutkimuksen perusteella juuri muut saasteet kuin otsoni näyttäisivätkin olevan haitallisempia.


Materiaalit ja otsoni

Reaktiivisena yhdisteenä otsoni reagoi useiden materiaalien kanssa aiheuttaen joskus ei-toivottuja vaikutuksia. Kaupallisten ilmanpuhdistajien tuottama otsonipitoisuus on kuitenkin sen verran vähäinen, että suurempi huoli on perusteeton. Jotkut materiaalit, kuten monet kumilaadut, ovat herkkiä otsonille. Siksi tällaisten materiaalien pitkäaikaista säilytystä varsinkin otsonaattorin läheisyydessä tulee välttää. Se ei kuitenkaan ole este otsonin käytölle.

Aiemmin on tosin esitetty, että otsoni aiheuttaa materiaalin haurastumista, valokuvien vahingoittumista ja kirjojen rappeutumista (Hyttinen 2004). Tuolloin ei kuitenkaan mainittu, että tämä perustuu katsaukseen, joka käsitteli museoiden ilmanlaadun vaikutusta historiallisiin esineisiin vuosisatojen aikana (Brimblecombe 1990). On kyseenalaista käyttää tällaista katsausta argumenttina otsonin käyttöä vastaan esimerkiksi sairaalatiloissa, toimistoissa tai jopa kotioloissa, joissa materiaalit ovat aivan erilaisia kuin historiallisissa museoissa missä taideteosten tulee kestää vielä vuosisatoja.

Yhteenveto

Otsoni on reaktiivinen kaasu, joka väärinkäytettynä on myrkyllinen. Se on kuitenkin myös elimistön tuottama luonnollinen aine, jota on esimerkiksi lääketieteessä käytetty suurella menestyksellä. Elimistö kykeneekin sammuttamaan pienten otsonipitoisuuksien myrkylliset vaikutukset. Nämä pienet pitoisuudet ovat ilmeisesti riittäviä puhdistamaan ilmaa erilaisista mikro-organismeista varsinkin pitkällä tähtäimellä, mikä voi tarjota erinomaisen ratkaisun esimerkiksi homeongelmiin ja infektioriskien vähentämiseen. Hajunpoistossa tulokset eivät ole selkeitä, mutta ainakin tiettyjen haisevien rikkiyhdisteiden pitoisuutta näillä laitteilla voidaan vähentää nopeasti. Sekä otsonoinnilla että negatiivisilla ioneilla voi olla myös terapeuttisia vaikutuksia, mutta tätä ei vielä ole varmistettu riittävin tutkimuksin. Otsonin ja VOC-yhdisteiden oletettu haitallisuus perustuu väärinsuoritettuihin laboratoriokokeisiin, mutta ihmisillä tehdyt käytännön tutkimukset eivät niitä tue. Lievä otsonipitoisuus ei myöskään vahingoita useimpia materiaaleja oleellisesti, mutta esimerkiksi museoissa otsonaattorit eivät välttämättä ole järkeviä. Koska otsoni oikein käytettynä voi tarjota edullisen ratkaisun moniin kalliisiin ongelmiin, tekniikan tutkimista ja käyttöönottoa ei pidä vastustaa vanhoillisin näkemyksin.

Koko uutinen on ankka. Kun otsonointi suoritetaan ammattimiehen toimesta, niin minkäänlaisia jälkiongelmia ei esiinny. Otsonointi oikein suoritettuna tapahtuu aina evakuoidussa tilassa. Sen jälkeen tila tuuletetaan ja sinne ei jää mitään jutussa esiinnostettuja jäämiä. Koko juttu on asenteellinen eikä perustu tämän päivän tietoihin, osaamiseen eikä laitteisiin.