NIST-onderzoekers bestudeerden de vluchtige organische stoffen die vrijkomen door levende kerstbomen en hun interactie met ozon. Ze ontdekten dat monoterpenen, de belangrijkste vluchtige organische stoffen, in de loop van de tijd afnemen en reageren met ozon om lage concentraties formaldehyde te vormen. Uit onderzoek blijkt dat kerstbomen voor de meeste mensen weinig invloed hebben op de luchtkwaliteit binnenshuis.
Bij levende kerstbomen komen chemicaliën vrij die vluchtige organische stoffen (VOS) worden genoemd. Sommige van deze VOS kunnen reageren met ozon, een reactief gas, waardoor binnenshuis chemische irriterende stoffen ontstaan. Chemische irriterende stoffen zijn in zeer lage concentraties aanwezig, maar kunnen een potentieel probleem vormen voor degenen die er gevoelig voor zijn.
Elk vakantieseizoen kopen Amerikanen bijna 30 miljoen levende kerstbomen. Veel gezinnen genieten niet alleen van een levende boom in huis, maar ook van de frisse geur die deze afgeeft. De geur is afkomstig van chemicaliën die vluchtige organische stoffen (VOC's) worden genoemd. Er is echter weinig bekend over de uitstoot van vluchtige organische stoffen en of deze gezondheidseffecten hebben.
"Onze neus is een geweldige chemische sensor", zegt Dustin Poppendieck, milieuingenieur bij het National Institute of Standards and Technology (NIST). "We weten dat deze bomen iets vrijgeven, dus de vraag wordt: hoe groot is de bron? We willen onderzoeken welke chemicaliën er vrijkomen, hoeveel er vrijkomt, en dat in verband brengen met andere bronnen van chemicaliën in huis."
Om deze vragen te beantwoorden, verzegelden Poppendieck en zijn NIST-collega's een gewone kerstboom, een Douglas-spar, in een kamer. Vervolgens maten ze de hoeveelheid en het type vluchtige organische stoffen die gedurende 17 dagen vrijkwamen. Ze keken ook of vluchtige organische stoffen zouden kunnen reageren met andere componenten in de binnenlucht om nieuwe verbindingen te creëren.
De bevindingen van het team werden gepubliceerd in het tijdschrift Indoor Environment.
De frisse geur die vaak met kerstbomen wordt geassocieerd, is afkomstig van een groep vluchtige organische stoffen, monoterpenen genaamd, die ook voorkomen in luchtverfrissers, kaarsen en sommige producten voor persoonlijke verzorging. Buiten geven naaldplanten, waaronder de meeste kerstbomen, monoterpenen af, die de luchtkwaliteit buitenshuis kunnen beïnvloeden. Er is echter weinig bekend over hoeveel monoterpenen vrijkomen als een kerstboom wordt gekapt en binnenshuis wordt geplaatst.
Onderzoek heeft ook aangetoond dat monoterpenen kunnen reageren met ozon. Ozon in de hogere atmosfeer fungeert als een beschermend schild tegen de zon. Op grondniveau wordt ozon geproduceerd door een chemische reactie met licht en kan symptomen veroorzaken zoals hoesten en keelpijn. Ozon reageert ook gemakkelijk met andere chemicaliën in de lucht om nieuwe verbindingen te vormen. Daarom zijn onderzoekers geïnteresseerd in het observeren van de effecten van ozon in de aanwezigheid van bomen binnenshuis.
Ze plaatsten de boom in een omgevingsgecontroleerde kamer waar de chemicaliën die de boom afgaf in realtime konden worden gemeten. Ze maten de vluchtige organische stoffen die gedurende een periode van 17 dagen werden uitgestoten met behulp van een techniek die organische stoffen in de lucht kan detecteren, genaamd proton transfer reaction mass spectrometry (PTR-MS).
In het experiment simuleerden de onderzoekers een thuisomgeving. Ze versieren de boom met typische kerstverlichting en schijnen felle lichten op de boom om de dag-nachtcyclus te simuleren. Ze doen elke twaalf uur het licht uit en geven de bomen elke dag water. Ze brengen buitenlucht binnen met de snelheid van een normaal huis en meten voortdurend de chemicaliën in de binnenlucht.
Monoterpenen zijn de meest voorkomende VOS die door deze boom worden uitgestoten. Ze pieken op de eerste dag en nemen aanzienlijk af op de derde dag. Poppendieck zei dat de concentraties aanvankelijk dezelfde waren als die in plug-in luchtverfrissers of in nieuwbouwwoningen, maar daarna snel met bijna tien keer daalden. De onderzoekers ontdekten 52 verschillende soorten monoterpenen.
De onderzoekers injecteerden vervolgens ozon in de kamer en observeerden het effect ervan op de chemische samenstelling van de binnenlucht. Ze ontdekten dat ozon reageert met monoterpenen en bijproducten vormt, zoals formaldehyde, een andere vluchtige organische stof en andere reactieve chemicaliën. Met de introductie van ozon daalden de monoterpeenconcentraties verder, terwijl de formaldehydeniveaus toenamen, wat wijst op de impact van ozon op de chemie van de binnenlucht. De geproduceerde hoeveelheid formaldehyde is echter relatief klein, ongeveer één deel per miljard. De gemiddelde formaldehydeconcentratie in Amerikaanse huizen ligt tussen de 20 en 30 delen per miljard.
Voor mensen die gevoelig zijn voor vluchtige organische stoffen kunnen kerstbomen een oorzaak zijn van tranende ogen en neuzen, vooral als ze voor het eerst naar binnen gaan. In dit geval suggereert Poppendieck dat het openen van een raam in de buurt van de kerstboom de blootstelling kan verminderen. Bovendien kan een vers gesneden kerstboom drie dagen buiten of in een garage worden achtergelaten voordat hij naar binnen wordt gebracht, omdat de intensiteit van de uitstoot na verloop van tijd op natuurlijke wijze afneemt.
"Maar voor de meeste mensen", zegt Poppendieck, "zou het geen groot probleem moeten zijn. Ik zou dan nog steeds een kerstboom in huis hebben."
Samengestelde bron: ScitechDaily