Mythos Formaldehydentfernung: Vorsicht vor denen, die behaupten, „Formaldehyd könne vollständig entfernt werden“

Formaldehyd ist für die moderne Industrie unverzichtbar und beeinflusst das menschliche Leben in allen Aspekten. Da Formaldehyd jedoch gesundheitsschädlich ist, gibt es in den Nachrichten immer wieder Berichte über Krankheiten, die durch zu viel Formaldehyd verursacht werden, was bei vielen Menschen Angst vor dem Wort „Formaldehyd“ auslöst. Dies führte zur Entstehung der Industrie zur Formaldehyderkennung und -entfernung. Ist ein Formaldehydtest zuverlässig? Wie kann man Formaldehyd effektiv entfernen? Lernen wir, in einer Welt voller „Tonnen von Aldehyden“ im Einklang mit ihr zu leben.

Geschrieben von Li Cunpu

Woran denken Sie, wenn Sie das Wort Formaldehyd hören? Atemwegserkrankungen, Hautprobleme, Gesundheitsschäden und sogar Krebs dürften die ersten Reaktionen vieler Leser sein, wenn sie von Formaldehyd hören.

Formaldehyd ist schädlich, aber wir können nicht ohne es leben.

1. Die Welt der Aldehyde

Formaldehyd umgibt die Menschheit seit der Antike. Beim Verbrennen von Holz, bei Vulkanausbrüchen, bei der Oxidation organischer Stoffe durch Ozon sowie beim Braten und Frittieren köstlicher Speisen entsteht Formaldehyd. Mit der Entwicklung der modernen Industrie erfordern neue Harzmaterialien, Desinfektionsmittel, Klebstoffe und Konservierungsmittel, die die Lebensqualität der Menschen erheblich verbessert haben, allesamt die Verwendung von Formaldehyd. Zusammen mit der großen Menge an Formaldehyd, die von allgegenwärtigen Rauchern und Autoabgasen produziert wird, leben wir tatsächlich in einer „Welt voller Formaldehyd“, in der Formaldehyd überall vorhanden ist.

Abbildung 1. Viele chemische Reaktionen in der Natur produzieren Formaldehyd. Durch die Verbrennung von Holz verursachen Menschen seit langem eine Formaldehydbelastung.

In den letzten Jahren ist die übermäßige Formaldehydbelastung in geschlossenen Räumen wie Innenräumen und Autos zu einem wichtigen Thema in der Öffentlichkeit geworden. Aufgrund von Bedenken hinsichtlich der Gesundheitsschäden durch Formaldehyd sind eine Reihe von Industrien zur Formaldehyderkennung und -entfernung sowie verschiedene „0-Formaldehyd“-Produkte entstanden. Als Chemiker werde ich täglich am häufigsten zur Beseitigung von Formaldehyd in Innenräumen beraten. Um häufige Belästigungen zu vermeiden, ist es meiner Meinung nach an der Zeit, Formaldehyd allen offiziell vorzustellen.

2. Quellen, Identifizierung und Gefahren von Formaldehyd

(1) Formaldehydquellen: Alle sind Quellen

Formaldehyd ist die einfachste Aldehydsubstanz und hat die Summenformel HCHO. Aufgrund seiner symmetrischen Struktur können auf beiden Seiten des einzigen Kohlenstoffatoms des Formaldehyds andere Gruppen aufgepfropft werden, wodurch allmählich ein Polymermaterial entsteht. Diese Polymermaterialien werden als Klebstoffe zur Herstellung von Platten wie Dichteplatten, Spanplatten und Mehrschichtplatten (auch mehrschichtiges Massivholz genannt) verwendet. Aus diesen Platten werden Möbel wie Schränke und Bücherregale hergestellt, die in Tausenden von Haushalten Einzug halten und für moderne Familien zu einer Notwendigkeit werden. Daher wird das Formaldehyd, das in der Platte nicht vollständig polymerisiert ist, und die Zersetzung des Klebstoffs in der Platte langsam freigesetzt, und der Freisetzungszyklus kann über die gesamte Lebensdauer des Möbels andauern.

Da Formaldehyd der einfachste Aldehyd ist, können alle flüchtigen organischen Verbindungen während des Abbauprozesses Formaldehyd produzieren: beispielsweise Autoabgase, Kraftstoffverbrennung, Kochen (insbesondere Braten), Oxidation von Reinigungs- und Desinfektionsmitteln usw.; was oft unerwartet ist, ist, dass beim Rauchen weiterhin Formaldehyd produziert wird.

Abbildung 2. Formaldehyd ist der einfachste Aldehyd

Darüber hinaus produziert der menschliche Körper wie viele Tiere Formaldehyd. Formaldehyd entsteht beim Stoffwechsel jeder Zelle, daher befinden sich im menschlichen Blut 2-3 mg/L Formaldehyd[1]. Durch die Inhalation von Formaldehyd kann sich die Formaldehydkonzentration im Blut nicht wesentlich verändern.

(2) Identifizierung von Formaldehyd: Es kann gemessen werden, ist aber grundsätzlich ungenau

Gemäß der national empfohlenen Norm GB/T 16127-1995 „Hygienestandard für Formaldehyd in der Raumluft“ beträgt die maximal zulässige Konzentration von Formaldehyd in der Raumluft 0,08 mg/m3[2]. Die Weltgesundheitsorganisation empfiehlt, dass die Exposition gegenüber Formaldehydkonzentrationen unter 0,1 mg/m3 keine Lungenfunktionsschäden, Lungenkrebs, Leukämie usw. verursacht (verhindert) [3], sodass Formaldehydkonzentrationen in Innenräumen, die den nationalen Standards entsprechen, theoretisch keine Auswirkungen auf die Gesundheit der Bewohner haben. Allerdings war das Problem der übermäßigen Formaldehydkonzentrationen in städtischen Gebieten meines Landes zumindest zu Beginn dieses Jahrhunderts laut Literaturberichten immer noch recht ernst. Die durchschnittliche Formaldehydkonzentration in neu renovierten Häusern betrug zwischen 1999 und 2006 0,236 mg/m3 und lag damit etwa doppelt so hoch wie der nationale Standard[4]. Die im Jahr 2017 gemeldete mittlere Formaldehydkonzentration in Innenräumen zwischen 2002 und 2015 betrug 0,125 mg/m3[5]. Zum Messen der Formaldehydkonzentration in Innenräumen sind zahlreiche Instrumente, Testpapiere und professionelle Teams auf dem Markt erhältlich. Es ist klar, dass es nicht einfach ist, die Konzentration von Formaldehyd zu bestimmen, weder mit elektrochemischen noch mit chemischen Methoden. Geräte zur genauen quantitativen Spurendetektion kosten im Allgemeinen Hunderttausende Yuan. Das bedeutet, dass die Testergebnisse eines selbst gekauften Formaldehyd-Testgeräts/Testpapiers keinen starken Referenzwert haben, es sei denn, es handelt sich um besonders professionelle Geräte.

Wie kann man Formaldehyd also identifizieren? Formaldehyd selbst ist farb- und geruchlos und weist erst in hohen Konzentrationen (0,3 mg/Kubikmeter, die je nach Empfindlichkeit der Nase variieren können) einen gewissen stechenden Geruch auf. Daher ist der „Dekorationsgeruch“, den wir riechen, wenn wir ein frisch renoviertes Haus oder ein neues Auto betreten, höchstwahrscheinlich nicht der Geruch von Formaldehyd, sondern der Geruch anderer flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs). Im Vergleich zum Geruch ist die Reizung der Augen durch Formaldehyd leichter zu erkennen. Wenn in der frisch renovierten Wohnung kein deutlicher Geruch wahrnehmbar ist, Sie aber häufiger blinzeln oder Ihnen plötzlich die Tränen kommen, kann neben der Möglichkeit, dass jemand heimlich an Sie denkt, auch eine zu hohe Formaldehydkonzentration eine der Ursachen sein. Natürlich wird das obige subjektive Urteil leicht durch psychologische Faktoren beeinflusst.

(3) Schädlichkeit von Formaldehyd: Es ist schädlich, aber nicht völlig schädlich

Es besteht kein Zweifel, dass Formaldehyd schädlich für den menschlichen Körper ist. Aus verschiedenen Gründen werden die Gesundheitsgefahren von Formaldehyd in der Öffentlichkeit jedoch möglicherweise übertrieben und viele Anschuldigungen gegen Formaldehyd sind ungerechtfertigt. Formaldehyd ist sehr reaktiv und kann leicht reduziert werden. Beim Einatmen oder Verschlucken (ja, wir nehmen täglich viel Formaldehyd mit der Nahrung auf) wird es in Ameisensäure/Formiat umgewandelt und anschließend als Kohlendioxid ausgeschieden. Dies ist auch das Hauptstoffwechselprodukt von Formaldehyd im Körper. Wenn sich zu viel Formaldehyd ansammelt (was oft nur an bestimmten Arbeitsplätzen vorkommt) und die Verarbeitungskapazität des Enzyms übersteigt, kann Formaldehyd eine DNA-Protein-Vernetzung verursachen, wodurch DNA und Protein verändert und inaktiviert werden, was zu verschiedenen Symptomen oder möglicherweise Krebs führt. Aus diesem Grund wird Formaldehyd von der Internationalen Agentur für Krebsforschung (IARC) der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als Karzinogen der Klasse 1 eingestuft.

Gleichzeitig tauchen immer wieder Meldungen wie „Neu renovierte Häuser führen zu Lungenentzündung und Leukämie“ auf und kursieren dann in den Medien, was bei den Menschen zu übermäßiger Besorgnis über Formaldehyd führt. Es dürfte klar sein, dass die meisten wissenschaftlichen Studien gezeigt haben, dass es keinen klaren Zusammenhang zwischen dem Leben in neu renovierten Häusern oder Schulgebäuden und der Entstehung von Krebs gibt [3, 7, 8]. Wir müssen uns also nicht allzu viele Sorgen machen.

Zahlreichen Literaturberichten zufolge verursacht Formaldehyd im Allgemeinen nur dann eine deutliche Sinnesreizung (wildes Blinzeln, Atembeschwerden usw.), wenn die Formaldehydkonzentration höher als 1 mg/m3 (etwa das Zehnfache des nationalen Standards) ist [6]. Während Formaldehydkonzentrationen unter 0,38 mg/m3 (etwa das Vierfache des nationalen Standards) keine sensorische Stimulation verursachen. Auch bei Kindern gibt es keine eindeutigen Hinweise darauf, dass neu renovierte Klassenzimmer häufiger Atembeschwerden verursachen als ältere Klassenzimmer [8].

Auch der Zusammenhang zwischen Formaldehyd und Krebs liegt uns fern. Eine langfristige Exposition gegenüber einer Formaldehyd-Umgebung von 7,5 mg/m3 (etwa das 100-Fache der nationalen Standardkonzentration) kann Plattenepithelkarzinome verursachen, während es keine Hinweise darauf gibt, dass Formaldehyd-Konzentrationen unter 1,25 mg/m3 (etwa das 13-Fache der nationalen Standardkonzentration) mit Nasopharynxkarzinomen in Zusammenhang stehen[3]. Beide oben genannten Konzentrationen liegen weit über den nationalen Standards, so dass im täglichen Leben in Innenräumen grundsätzlich kein Grund zur Sorge besteht.

Wenn wir Begriffe wie „formaldehydfreie Platten“ und „formaldehydfreie Farben“ hören, sollten wir uns darüber im Klaren sein, dass der sogenannte 0-Formaldehyd-Gehalt oft auf nationalen Standards basiert und der getestete Formaldehydgehalt unter einem bestimmten Indikator liegt (ähnlich wie bei der Wirkung zuckerfreier Getränke). Und selbst wenn kein Formaldehyd vorhanden ist, heißt das nicht, dass diese Produkte keine anderen Stoffe enthalten, die für den Körper schädlich sind. Wenn wir auf die Luftqualität in Innenräumen achten, sollte es sich um ein systematisches Projekt handeln, nicht nur um Formaldehyd. Gemäß den „WHO-Leitlinien für die Luftqualität in Innenräumen: Ausgewählte Schadstoffe“ der Weltgesundheitsorganisation steht Formaldehyd an dritter Stelle der neun wichtigsten Schadstoffe in Innenräumen (nämlich: Benzol, Kohlenmonoxid, Formaldehyd, Naphthalin, Stickstoffdioxid, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe, Radon, Trichlorethylen und Tetrachlorethylen. Spezifische Quellen und Gefahren finden Sie in der folgenden Tabelle). Viele dieser Schadstoffe könnten die wahren Verursacher von Krebserkrankungen beim Menschen sein.

Abbildung 3. Neben Formaldehyd kann die Platte auch andere Schadstoffe enthalten

Quellen und Gefahren wichtiger Schadstoffe in Innenräumen, veröffentlicht von der WHO, zusammengestellt aus den „WHO-Leitlinien zur Luftqualität in Innenräumen: ausgewählte Schadstoffe“

3. Wie kann man Formaldehyd „eliminieren“?

Aber Formaldehyd ist letztendlich schädlich für den menschlichen Körper und sollte eliminiert werden.

Lesern, die sich wegen Formaldehyd Sorgen machen, können wir die folgenden Vorschläge unterbreiten:

(1) Es gibt vier Prinzipien zur Entfernung von Formaldehyd: hohe Temperatur, hohe Luftfeuchtigkeit, lange Zeit und häufiges Lüften. Formaldehyd ist eine flüchtige organische Verbindung. Die Verflüchtigung von Formaldehyd in Möbeln wie Schränken und Schreibtischen sowie in Holzböden wird mit steigender Temperatur intensiver, sodass eine Umgebung mit hoher Temperatur den schnellen Austritt von Formaldehyd begünstigt. Darüber hinaus ist Formaldehyd extrem wasserlöslich und reagiert leicht mit Wasser zu Formaldehydhydraten oder verbindet sich weiter mit Wasser zu geminalem Dimethanol (CH2(OH)2). Obwohl erst im letzten Jahr reines Geminaldimethanol hergestellt wurde[9], wird der größte Teil des Formaldehyds in Geminaldimethanol umgewandelt und mit dem Wind ausgeblasen, wenn es Wasser oder hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt wird. Generell gilt, dass das Formaldehyd in qualifizierten Platten grundsätzlich innerhalb weniger Monate verdunstet. Daher empfiehlt es sich, bei einem neu renovierten und eingerichteten Haus vor dem Einzug das Haus mindestens einen Sommer lang stehen zu lassen, unter der Voraussetzung, dass der Raum gut belüftet ist. Während der Einrichtung sollte durch Wasserbesprühen, Aufstellen von Wasserschalen etc. für eine hohe Luftfeuchtigkeit im Raum gesorgt werden.

Abbildung 4. Obwohl reines geminales Dimethanol schwierig zu synthetisieren ist, wird Formaldehyd in Kombination mit Wasser größtenteils mit geringerem Energieaufwand in geminales Dimethanol umgewandelt [9].

Die Zersetzung von Leim in Brettern und Böden bzw. die Freisetzung von nicht umgesetztem Formaldehyd erfolgt langwierig und langsam. Daher kann das sogenannte Formaldehyd-Entfernungsteam lediglich sicherstellen, dass die Formaldehydkonzentration im Innenraum nach der Behandlung dem Standard entspricht, es kann das Formaldehyd im Innenraum jedoch nicht wirklich und dauerhaft entfernen. Aus demselben Grund haben Produkte wie Aktivkohle und Kieselgur, die Formaldehyd durch Adsorption entfernen, nur eine geringe Wirkung. Da Formaldehyd in Innenräumen häufig langsam freigesetzt wird, kann das Adsorptionsmaterial, nachdem es mit Formaldehyd gefüllt ist, kein weiteres Formaldehyd aufnehmen und wird stattdessen zu einer Quelle für die langsame Freisetzung von Formaldehyd. Die oben genannten vier Prinzipien sind sinnvolle und wirtschaftliche Lösungen.

(2) Zusätzlich zu den oben genannten vier Prinzipien gibt es, wie bereits zuvor erläutert, eine Vielzahl von Quellen für Formaldehyd, und es wird nicht nur von Holzmöbeln freigesetzt. Auch Porzellanimitat-Geschirr, Toilettendeckel etc. werden häufig aus formaldehydhaltigen Harzmaterialien hergestellt. Achten Sie daher beim Kochen in Innenräumen oder bei der Verwendung von Alltagsgegenständen wie Reinigungsmitteln, Klebstoffen, Desinfektionsmitteln, Lufterfrischern usw., die Formaldehyd oder andere flüchtige organische Verbindungen enthalten, auf eine ausreichende Belüftung.

Es ist erwähnenswert, dass die oben genannten Produkte Formaldehyd oder andere schädliche Substanzen produzieren und daher nicht empfohlen wird, sie in großen Mengen in Innenräumen zu lagern. Essen Sie außerdem weniger gegrillte und frittierte Speisen, da diese wahrscheinlich hohe Konzentrationen an Formaldehyd enthalten.

Abbildung 5. Sowohl Melamingeschirr als auch Toilettensitze aus Harnstoff-Formaldehyd-Harz benötigen Formaldehyd zur Herstellung

(3) Achten Sie auf Gerüche in geschlossenen Räumen. Bei Gerüchen in Innenräumen oder im Auto muss es sich nicht zwangsläufig um Formaldehyd handeln, sondern die Wahrscheinlichkeit ist groß, dass die Konzentration anderer Schadstoffe zu hoch ist. Die oben genannten vier Prinzipien sind auch bei anderen schädlichen Schadstoffen in Innenräumen wirksam, insbesondere bei flüchtigen organischen Verbindungen. Es wird empfohlen, mehr zu lüften und einen längeren Aufenthalt empfindlicher Personen zu vermeiden.

(4) Verwenden Sie die Ozondesinfektion mit Vorsicht. Ozon ist ein relativ umweltfreundliches Desinfektionsmittel, für den Einsatz im häuslichen Umfeld ist es allerdings weniger geeignet. Einerseits ist Ozon selbst bis zu einem gewissen Grad giftig. Andererseits kann Ozon dazu führen, dass organische Materialien in Innenräumen, wie etwa Harz, zerfallen und schädliche Substanzen wie Formaldehyd freigesetzt werden, was zu einer Sekundärverschmutzung führt. Wenn eine Ozondesinfektion verwendet wird, achten Sie darauf, den Bereich nach der Desinfektion ausreichend zu lüften.

(5) Rauchen ist gesundheitsschädlich. Bitte rauchen Sie nicht im Haus. Passivrauchen schadet nicht nur der Gesundheit, sondern enthält auch eine große Menge schädlicher Substanzen, darunter auch Formaldehyd. Wenn es in Ihrem Haushalt Raucher gibt, die es gewohnt sind, in Innenräumen zu rauchen, können Sie auf alle oben genannten Methoden zur Entfernung von Formaldehyd verzichten: So wie eine Person, die stark blutet, darauf besteht, eine Mücke zu töten, die Blut aus ihrem Körper saugt, hat es keinen Sinn, sie zu entfernen.

Kurz gesagt: Wir leben in einer Welt voller Formaldehyd, aber Formaldehyd ist nicht beängstigend. Was Ihnen Angst machen könnte, ist das Herz derjenigen, die Ihnen sagen, dass „Formaldehyd definitiv entfernt werden kann“.

Verweise

[1] Formaldehyd (CH2O)-Konzentrationen im Blut von Menschen und Fischer-344-Ratten, die unter kontrollierten Bedingungen CH2O ausgesetzt waren. doi.org/10.1080/15298668591394275

[2] Hygienestandards für Formaldehyd in der Raumluft. http://std.samr.gov.cn/gb/search/gbDetailed?id=71F772D7AAAAD3A7E05397BE0A0AB82A

[3] WHO-Leitlinien zur Raumluftqualität: ausgewählte Schadstoffe. https://www.who.int/publications/i/item/9789289002134

[4] Formaldehyd in China: Produktion, Verbrauch, Belastungswerte und gesundheitliche Auswirkungen. doi.org/10.1016/j.envint.2009.06.002

[5] Formaldehydkonzentrationen in Innenräumen im städtischen China: Vorstudie einiger wichtiger Einflussfaktoren. 10.1016/j.scitotenv.2017.02.187

[6] Ein empfohlener Arbeitsplatz-Expositionsgrenzwert für Formaldehyd basierend auf Reizung. Zeitschrift für Toxikologie und Umweltgesundheit. 1997 Feb;50(3):217-263. PMID: 9055874.

[7] Formaldehyd und Krebs: eine kritische Überprüfung. doi.org/10.1007/BF00378361

[8] Asthmatische Symptome bei Schülern im Zusammenhang mit der Luftverschmutzung im Winter in Innenräumen und im Freien in Schulen in Taiyuan, China. dor.org/10.1289/ehp.10576

[9] Synthese von Methandiol [CH2(OH)2]: Das einfachste geminale Diol. PNAS2022 Vol. 119 Nr. 1 e21119381. doi.org/10.1073/pnas.2111938119

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